FR2609157A1

FR2609157A1 - Improvements to radiant gas-burning tubes

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Publication number: FR2609157A1
Application number: FR8618318A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-12-26
Filing date: 1986-12-26
Publication date: 1988-07-01
Anticipated expiration: 2006-12-26
Also published as: FR2609157B1

Abstract

The radiant gas-burning tubes comprise a steel tube 1 on which is mounted a reflector 2. The first end of the tube 1 is connected to a box 4 containing gas-supply and control members, and a burner, the nozzle of which is directed towards the inside of the tube 1. The second end of the tube 1 is connected to a fan for extracting the burnt gases 23. According to the invention, upstream of the inlet of the extractor fan 23, an ambient-air inlet 26 is provided, the size of which is regulated in such a manner that the gas mixture entering the fan 23 is at a temperature markedly below the critical temperature which can be withstood without damage by the fan (turbine).

Description

La présente invention concerne des perfectionnements à des tubes radiants à gaz utilisés pour le chauffage à l'intérieur de bâtiments. The present invention relates to improvements to gas radiant tubes used for heating inside buildings.

Ces appareils comprennent un tube en acier de section circulaire ayant généralement la forme d'une épingle à cheveux, avec deux parties rectilignes réunies par un coude. Le tube est surmonté d'un réflecteur en métal poli. These devices comprise a steel tube of circular section generally having the shape of a hairpin, with two rectilinear parts joined by an elbow. The tube is topped with a polished metal reflector.

A l'une des extrémités dudit tube, est connecté un coffret à deux compartiments dont l'un comprend un brûleur de type atmosphérique dont la tuyère est dirigée vers l'intérieur du tube, et l'autre une platine électronique de commande et de sécurité à détection de flamme par ionisation et contrôle d'allumage, un transformateur d'allumage, une électrovanne d'alimentation de gaz et un régulateur de pression d'arrivée de gaz. A l'autre extrémité du tube en acier, est connecté, par l'intermédiaire d'une bride, un ventilateur d'extraction des gaz brûlés muni d'un pressostat de contrôle. At one end of said tube is connected a box with two compartments, one of which includes an atmospheric type burner, the nozzle of which is directed towards the inside of the tube, and the other of which is an electronic control and safety board. with flame detection by ionization and ignition control, an ignition transformer, a gas supply solenoid valve and a gas inlet pressure regulator. At the other end of the steel tube is connected, by means of a flange, a burnt gas extraction fan fitted with a control pressure switch.

Les tubes radiants à gaz émettent des rayonnements infra-rouge obscurs. Le flux calorifique traverse l'air ambiant sans le réchauffer. Seuls les corps absorbants, tels que l'entre humain et les objets qui l'entourent transforment ce flux en chaleur. Le chauffage obtenu est diffus et procure une sensation de chaleur douce et confortable. Gas radiant tubes emit dark infrared radiation. The heat flow crosses the ambient air without heating it. Only absorbent bodies, such as the human space and surrounding objects, transform this flow into heat. The heating obtained is diffuse and gives a feeling of soft and comfortable warmth.

Ces matériels conviennent parfaitement pour le chauffage à l'intérieur de bâtiments faiblement isolés ou à fort renouvellement d'air, tels que garages, halls d'exposition, gymnases, magasins industriels, ateliers, quais de chargement, marchés couverts, tribunes de stades, etc. Ils se fixent soit au plafond à l'aide de chaînes ou de filins, soit inclinés sur des murs ou cloisons. Leur installation est rapide et relativement peu couteuse. These materials are perfectly suited for heating inside buildings that are poorly insulated or with high air renewal, such as garages, exhibition halls, gymnasiums, industrial stores, workshops, loading docks, covered markets, stadium stands, etc. They are fixed either to the ceiling using chains or ropes, or inclined on walls or partitions. Their installation is quick and relatively inexpensive.

En fonctionnement, la tuyère du brûleur produit une flamme dans l'entrée du tube en acier. L'air nécessaire à la combustion est aspiré par le ventilateur connecté à la sortie du tube et pénètre dans le compartiment du coffret contenant le bru leur par des fentes latérales prévues dans la partie adjacente au tube. En pratique, l'échauffement du tube est tel que sa température s'étale entre 400 à 500 OC, environ, dans sa partie adjacente au brûleur et 150 à 200 OC, environ, dans sa partie adjacente au ventilateur d'extraction. Les gaz brûlés arrivent dans le ventilateur d'extraction à une température comprise entre 200 et 250 OC. In operation, the burner nozzle produces a flame in the inlet of the steel tube. The air necessary for combustion is sucked in by the fan connected to the outlet of the tube and enters the compartment of the box containing the oil by their side slots provided in the part adjacent to the tube. In practice, the heating of the tube is such that its temperature ranges between 400 to 500 OC, approximately, in its part adjacent to the burner and 150 to 200 OC, approximately, in its part adjacent to the exhaust fan. The burnt gases arrive in the exhaust fan at a temperature between 200 and 250 OC.

Cette température de sortie des gaz brûlés est excessive pour des ventilateurs d'extraction courants car ceux-ci ont généralement des turbines en aluminium qui se ramollisent à la chaleur. Avec des gaz de sortie à 250 OC, celles-ci se déforment très rapidement sous l'effet combiné de l'excès de température et de dépôts de suie qui se forment sur les pales et les alourdissent. This exhaust gas exhaust temperature is excessive for common exhaust fans because these typically have aluminum turbines that soften with heat. With outlet gases at 250 OC, these deform very quickly under the combined effect of excess temperature and soot deposits which form on the blades and make them heavier.

On peut solutionner ce problème en utilisant des-ventilateurs d'extraction dont les turbines sont prévues pour résister à de hautes températures, mais de tels ventilateurs coûtent beaucoup plus cher. This problem can be solved by using exhaust fans whose turbines are designed to withstand high temperatures, but such fans are much more expensive.

Un objet de la présente invention consiste à prévoir un moyen d'utiliser des ventilateurs d'extraction courants sans qu'il y ait échauffement excessif des turbines. An object of the present invention is to provide a means of using common exhaust fans without excessive heating of the turbines.

Cet objet est atteint selon une première caractéristique de l'invention consistant à prévoir, en amont de l'entrée du ventilateur d'extraction, une entrée d'air ambiant dont la grandeur est telle que le mélange gazeux pénétrant dans le ventilateur d'extraction soit à une température nettement inférieure à la température critique de la turbine. This object is achieved according to a first characteristic of the invention consisting in providing, upstream of the inlet of the exhaust fan, an ambient air inlet the size of which is such that the gaseous mixture entering the exhaust fan or at a temperature significantly lower than the critical temperature of the turbine.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le débit d'aspiration d'air dans le compartiment du brûleur, nécessaire pour une bonne combustion du gaz, est également déterminé par la grandeur de ladite entrée d'air ambiant voisine de l'entrée du ventilateur d'extraction. According to another characteristic of the invention, the air suction rate in the burner compartment, necessary for good combustion of the gas, is also determined by the size of said ambient air inlet close to the inlet of the exhaust fan.

Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite entrée d'air ambiant est une lumière circulaire entre la bride de raccordement fixée à la sortie du tube en acier et l'entrée du ventilateur d'extraction. According to another characteristic of the invention, said ambient air inlet is a circular lumen between the connection flange fixed at the outlet of the steel tube and the inlet of the extraction fan.

Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels:
la Fig. 1 est une vue de dessous d'un tube radiant à gaz,
la Fig. 2 est une vue agrandie du ventilateur d'extraction et de son raccordement au tube d'acier, selon l'invention,
la Fig. 3 est une vue de côté de l'intérieur du coffret raccordé à l'entrée du tube d'acier, et
la Fig. 4 est une vue en plan de la face du coffret raccordée au tube d'acier.The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being made in relation to the accompanying drawings, among which:
Fig. 1 is a bottom view of a gas radiant tube,
Fig. 2 is an enlarged view of the extraction fan and its connection to the steel tube, according to the invention,
Fig. 3 is a side view of the interior of the cabinet connected to the inlet of the steel tube, and
Fig. 4 is a plan view of the face of the box connected to the steel tube.

A la Fig. 1, l'appareil comporte un tube en acier 1 en forme d'épingle à cheveu, avec deux parties rectilignes la et lb réunies par un coude lc. Au-dessus de ce tube 1, se trouve un réflecteur en métal poli 2. In Fig. 1, the apparatus comprises a steel tube 1 in the form of a hairpin, with two straight parts 1a and 1b joined by an elbow lc. Above this tube 1 is a polished metal reflector 2.

L'entrée du tube 1, ou extrémité de la partie la, est raccordée, par l'intermédiaire d'une bride 3, au premier compartiment 4a d'un coffret 4, Fig. 3. Le compartiment 4a contient un brûleur de type atmosphérique 5, dont la tuyère est dirigée vers l'intérieur du tube 1, et un dispositif d'allumage 6. Le second compartiment 4b du coffret O comprend une platine électronique de commande et de sécurité à détection de flamme par ionisation et contrôle d'allumage 7, un injecteur 8, une électrovanne d'alimentation de gaz 9 et un régulateur de pression d'arrivée de gaz 10. Ce dernier est raccordé à un tuyau d'alimentation flexible 11 sortant du coffret 4 et muni d'une vanne d'isolement 12. The inlet of the tube 1, or end of the part 1a, is connected, by means of a flange 3, to the first compartment 4a of a box 4, FIG. 3. The compartment 4a contains an atmospheric type burner 5, the nozzle of which is directed towards the interior of the tube 1, and an ignition device 6. The second compartment 4b of the box O comprises an electronic control and safety board flame detection by ionization and ignition control 7, an injector 8, a gas supply solenoid valve 9 and a gas inlet pressure regulator 10. The latter is connected to an outgoing flexible supply pipe 11 of the box 4 and fitted with an isolation valve 12.

Le coffret 4 est formé d'une paroi de fond, d'une paroi frontale 13 par laquelle le coffret est raccordé au tube 1, d'une paroi arrière 14 opposée à la paroi 13 et de deux parois latérales 15 et 16,
Fig. 1. Le coffret 4 comporte encore une cloison médiane transversale 17, Fig. 3, entre les compartiments 4a et 4b.The box 4 is formed by a bottom wall, a front wall 13 by which the box is connected to the tube 1, a rear wall 14 opposite the wall 13 and two side walls 15 and 16,
Fig. 1. The box 4 also has a transverse central partition 17, FIG. 3, between compartments 4a and 4b.

Comme le montre la Fig. 4, des lumières longitudinales 18 et 19 sont prévues sur chaque côté de la paroi 13 entre celle-ci et les parois 15 et 16 pour permettre à l'air ambiant de pénétrer dans le compartiment 4a du coffret 4. De même, des lumières longitudinales, non montrées, sont prévues entre les côtés de la paroi 14 et les parois 15 et 16 pour assurer l'aération du compartiment 4b. As shown in Fig. 4, longitudinal lights 18 and 19 are provided on each side of the wall 13 between the latter and the walls 15 and 16 to allow ambient air to enter the compartment 4a of the box 4. Similarly, longitudinal lights , not shown, are provided between the sides of the wall 14 and the walls 15 and 16 to ensure ventilation of the compartment 4b.

A sa sortie ou extrémité de la partie lb, le tube 1 est connecté à une bride 20, Fig. 2. La bride 20 est formée d'un embout 21 pénétrant en force dans le tube 1 est d'une collerette 22. La collerette 22 est fixée au bord de l'entrée d'un ventilateur d'extraction 23 par des vis 24. Sur les vis 24, entre le bord de l'entrée du ventilateur 23 et la collerette 22, sont enfilées des entretoises 25 qui définissent une lumière circulaire 26 entre l'entrée du ventilateur 23 et la bride 20. La sortie 27 du ventilateur 23 communique, si besoin est, avec une cheminée, par l'intermédiaire, de préférence, d'un dispositif anti-refoulement. Le ventilateur 23 comporte, en outre, un pressostat 28 relié à la platine de commande et de sécurité 7. At its outlet or end of the part 1b, the tube 1 is connected to a flange 20, FIG. 2. The flange 20 is formed of an end piece 21 forcing into the tube 1 and of a flange 22. The flange 22 is fixed to the edge of the inlet of an extraction fan 23 by screws 24. On the screws 24, between the edge of the inlet of the fan 23 and the flange 22, are threaded spacers 25 which define a circular light 26 between the inlet of the fan 23 and the flange 20. The outlet 27 of the fan 23 communicates , if necessary, with a chimney, preferably via an anti-backflow device. The fan 23 also comprises a pressure switch 28 connected to the control and safety plate 7.

On va maintenant décrire un cycle de fonctionnement de l'appareil selon l'invention. We will now describe an operating cycle of the device according to the invention.

La vanne 12 ayant été ouverte au préalable, on met l'appareil en marche. La platine de commande et de sécurité ou programmateur 7 déclenche le ventilateur d'extraction 23. Si celui-ci ne démarre pas, le pressostat 28 envoie une information d'absence de pression et le programmateur met le dispositif en position de sécurité jusqu'à la remise en état de marche du ventilateur. The valve 12 having been opened beforehand, the apparatus is started. The control and safety board or programmer 7 triggers the exhaust fan 23. If this does not start, the pressure switch 28 sends information that there is no pressure and the programmer puts the device in the safety position until restoring the fan to working order.

Si le ventilateur 23 se met en marche, le pressostat 28 adresse une information de présence de pression au programmateur qui déclenche une temporisation de 15 secondes pendant laquelle un courant d'air est établi dans le compartiment 4a par les lumières 18 et 19 et dans le compartiment 4b par les lumières1 non montrées, entre la paroi 14 et les parois 15 et 16. Cette opération est une procédure préventive contre les risques d'explosion, le courant d'air établi dans les compartiments 4a et 4b chassant, le cas échéant, du gaz qui aurait pu s'accumuler dans ces derniers à la suite d'une légère fuite. A ce titre, on remarquera que les fentes entre la paroi 14 et les parois 15 et 16 ont leur importance car, sans elles, seul le compartiment 4a serait ventilé. If the fan 23 starts up, the pressure switch 28 sends pressure presence information to the programmer which triggers a 15 second delay during which a current of air is established in compartment 4a by lights 18 and 19 and in the compartment 4b by the lights1 not shown, between the wall 14 and the walls 15 and 16. This operation is a preventive procedure against the risk of explosion, the air flow established in the compartments 4a and 4b driving out, if necessary, gas which could have accumulated in them after a slight leak. As such, it will be noted that the slots between the wall 14 and the walls 15 and 16 are important because, without them, only the compartment 4a would be ventilated.

A la fin de la temporisation, l'électrovanne 8 est ouverte et il y a production d'étincelles pendant deux secondes et, ensuite, contrôle de flamme par ionisation. En cas d'absence de flamme, il y a mise en sécurité du dispositif et redéclenchement des opérations. At the end of the time delay, the solenoid valve 8 is open and sparks are produced for two seconds and then flame control by ionization. In the absence of a flame, the device is made safe and operations re-triggered.

Quand la flamme est établie, elle transmet sa chaleur à l'entrée du tube en acier 1 dont le reste s'échauffe par conduction et par le passage des gaz brûlés. En pratique, quand ces derniers arrivent à la sortie du tube 1, ils sont encore à une température supérieure à 200 OC, c'est-à-dire beaucoup trop chauds pour pénétrer dans le ventilateur d'extraction 23. When the flame is established, it transmits its heat to the inlet of the steel tube 1, the rest of which heats up by conduction and by the passage of the burnt gases. In practice, when the latter arrive at the outlet of the tube 1, they are still at a temperature above 200 ° C., that is to say much too hot to penetrate into the extraction fan 23.

Selon l'invention, est aspiré avec eux, par la lumière 26, de l'air ambiant en quantité suffisante pour les refroidir considérablement, si bien que le mélange gazeux formé pénètre dans le ventilateur 23 à une température nettement inférieure à la température critique pouvant être supportée sans dommages par la turbine. En pratique, cette température critique est d'environ 150 OC alors que le mélange gazeux est à environ 70 CC. De plus, en rencontrant l'air ambiant entrant par la lumière 26, une partie importante de la vapeur contenue dans les gaz brûlés se condense et s'évacue donc par la lumière 26 au lieu de pénétrer dans le ventilateur 23. According to the invention, ambient air is sucked in with them through the light 26 in sufficient quantity to cool them considerably, so that the gaseous mixture formed enters the fan 23 at a temperature markedly below the critical temperature which can be supported without damage by the turbine. In practice, this critical temperature is around 150 OC while the gas mixture is around 70 CC. In addition, by encountering the ambient air entering through the light 26, a large part of the vapor contained in the burnt gases condenses and therefore is evacuated by the light 26 instead of entering the fan 23.

L'arrivée d'air dans le compartiment 4a, nécessaire à la combustion du gaz, est assurée par l'aspiration du ventilateur d'extraction 23. En pratique, le débit d'aspiration d'un tel ventilateur d'extraction est beaucoup plus élevé que le débit d'air requis pour la combustion du gaz et, en l'absence d'une entrée d'air ambiant telle que la lumière 26, il doit être réduit jusqu'à la valeur désirée au moyen d'un diaphragme. Selon l'invention, le débit d'arrivée d'air dans le compartiment 4a est déterminé en réglant la largeur de la lumière 26, c'est-à-dire la longueur des entretoises 25. The arrival of air in compartment 4a, necessary for the combustion of the gas, is ensured by the suction of the exhaust fan 23. In practice, the suction rate of such an exhaust fan is much more higher than the air flow required for combustion of the gas and, in the absence of an ambient air inlet such as the light 26, it must be reduced to the desired value by means of a diaphragm. According to the invention, the air flow rate in the compartment 4a is determined by adjusting the width of the opening 26, that is to say the length of the spacers 25.

On précise qu'en pratique, avec les ventilateurs d'extraction couramment employés, à un réglage satisfaisant du débit d'aspiration d'air dans le compartiment 4a pour la combustion du gaz, correspond une température voisine de 70 OC du mélange gazeux pénétrant dans le ventilateur d'extraction. Par conséquent, ce réglage n'est pas du tout exclusif du réglage de refroidissement des gaz brûlés et vice-versa.It is specified that in practice, with the exhaust fans commonly used, to a satisfactory adjustment of the air suction flow rate in the compartment 4a for the combustion of the gas, corresponds a temperature in the region of 70 OC of the gaseous mixture entering the exhaust fan. Consequently, this setting is not at all exclusive of the setting for cooling the burnt gases and vice versa.

La présence de la lumière 26 a encore pour effet de réduire considérablement le pont thermique entre la bride 20 en contact direct avec le tube 1 et le ventilateur d'extraction 23, de sorte que ce dernier ne s'échauffe pas excessivement par conduction pendant le fonctionnement ou dans la période qui suit l'arrêt. De même, une ventilation continuelle est assurée dans le compartiment 4b, si bien que les parties fragiles, notamment le programmateur, ne s'échauffent pas excessivement non plus. The presence of the light 26 also has the effect of considerably reducing the thermal bridge between the flange 20 in direct contact with the tube 1 and the exhaust fan 23, so that the latter does not overheat by conduction during the operation or in the period following shutdown. Likewise, there is continuous ventilation in compartment 4b, so that the fragile parts, in particular the programmer, do not overheat either.

Claims

1) Radiant gas tube used for heating inside buildings, comprising a steel tube (1) surmounted by a polished metal reflector (2), the first end, or inlet, of the tube (1) being connected to a cabinet (4) containing gas supply and control members, and a burner (5) whose nozzle is directed towards the inside of the tube (1), the second end, or outlet, of the tube ( 1) being connected to an exhaust fan for the burnt gases (23), characterized in that, upstream of the inlet of the exhaust fan (23), an ambient air inlet is provided, the size of which is regulated in such a way that the gaseous mixture entering the extraction fan (23) is at a temperature much lower than the critical temperature which can be supported without damage by the turbine.

2) Gas radiant tube according to claim 1, characterized in that the size of said ambient air inlet close to the inlet of the exhaust fan (23) is further adjusted to determine the air suction rate , in the compartment (4a) of the box (4) containing the burner (5), suitable for good combustion of the gas.

3) Gas radiant tube according to claim 1 or 2, characterized in that said ambient air inlet adjacent to the inlet of the exhaust fan (23) is a circular lumen (26) between a connection flange (20 ) attached to the outlet of the steel tube (1) and the inlet of the exhaust fan (23).

4) Gas radiant tube according to claim 3, characterized in that the flange (20) and the zen edge of the inlet of the exhaust fan (23) are joined by screws (24) on which are struts (25) defining the width of the light (26).