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Etre
(17)
[7][_]
DANS
(5)
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Bric
(4)
[9][_]
Refractaire
(2)
[10][_]
Est A
(1)
[11][_]
Tre
(1)
[12][_]
Iles
(1)
[13][_]
Physical
(16/ 22)
[14][_]
1 percent
(3)
[15][_]
25 mm
(2)
[16][_]
12,7 mm
(2)
[17][_]
30 m/s
(2)
[18][_]
0,7 percent
(2)
[19][_]
12 s
(1)
[20][_]
9,5 mm
(1)
[21][_]
500 N/m
(1)
[22][_]
0,2 percent
(1)
[23][_]
90 m/s
(1)
[24][_]
230 m
(1)
[25][_]
120 m/s
(1)
[26][_]
0,5 percent
(1)
[27][_]
370 m
(1)
[28][_]
1 h
(1)
[29][_]
2 h
(1)
[30][_]
Molecule
(3/ 8)
[31][_]
water
(6)
[32][_]
habi
(1)
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carbon
(1)
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Generic
(1/ 1)
[35][_]
metal
(1)
[36][_]
Disease
(1/ 1)
[37][_]
Paralyse
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2513366A1
Family ID 1885168
Probable Assignee Ppg Ind Ohio Inc
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE POUR LA DISTRIBUTION DE L'ECOULEMENT AU MOYEN DE JETS
D'AIR DANS UN FOUR DE RECUPERATION DANS LA FABRICATION DU VERRE
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 presente invention concerne des fours a recuperation et leur
exploitation et, plus precisement, le type de four a recuperation qui
est couramment utilise dans la fabrication du verre plat Les
recuperateurs utilises dans de tels fours sont constitues
ordinairement par un lit permeable aux gaz de matiere refractaire, par
exemple un empilement de bric parfois appele "garnissage en damier", a
travers lequel les gaz d'echap- pement chauds passent pendant l'une
des phases d'un cycle de chauffe, afin de rechauffer le garnissage
Dans l'autre phase du cycle de chauffe, le courant est inverse et la
chaleur accu- mulee dans le garnissage sert a pre-chauffer l'air
comburant qui passe a travers le recuperateur Les recuperateurs sont
genera- lement utilises par paires, disposes respectivement de part et
d'autre de la chambre de combustion du four Tandis qu'un recu-
perateur absorbe de la chaleur en provenance des gaz d'echappe- ment,
l'autre chauffe l'air d'admission.
Du fait que les fours a verre plat comprennent ordinaire- ment un
nombre relativement grand d'orifices de bruleur (d'habi- tude 4 a 8
environ de chaque cote) distants d'un metre ou plus les uns des autres
sur une rangee, un lit de recuperateur qui leur est adjoint presente
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 a partir de chaque recuperateur
est ordinairement situe a l'une des extremites du recuperateur
Malheureusement, cette disposition se traduit par une tendance des gaz
a s'ecou- ler longitudinalement dans certaines parties des
recuperateurs et a eviter des zones du garnissage Les gaz
d'echappement chauds ont tendance a s'ecouler er plus grandes
quantites a 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 desequilibre est aggravee par le fait
que le courant d'air comburant froid d'alimentation a tendance,
pendant la phase de chauffe, a etre attire vers l'extremite opposee du
garnissage par rapport a l'orifice d'admission du conduit En
consequence, la zone d'extremite du garnissage du cote conduit a
tendance a atteindre des maximums de temperature plus eleves et a
conserver des minimums de tem- perature plus eleves pendant toute la
duree du cycle de chauffe.
En raison des hautes temperatures, la partie terminale du gar- nissage
du c 8 te conduit a tendance a se deteriorer plus rapide- ment que
d'autres, ce qui abrege la duree utile du four et se manifeste
frequemment par une limitation de l'exploitation du four En outre, du
fait que la chaleur accumulee est concentree dans une zone du
garnissage, l'efficacite avec laquelle l'air est pre-chauffe au cours
de la phase de chauffe est abaissee, ce qui reduit le rendement
thermique global du four La presente invention a pour but de remedier
a ces inconvenients. les brevets des Etats-Unis ng 1 836 412 et 2 813
708 con- cernent des systemes de modification de l'ecoulement dans des
recuperateurs L'un et l'autre font appel a des chicanes, con- cues
principalement dans le but de rendre plus uniforme l'ecou- lement
d'air a 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'ecoulement dans le sens oppose a travers le
garnissage, pendant laphase d'echappe- ment, pour eviter la
concentration de chaleur a l'extremite du garnissage cote conduit En
outre, de tels dispositifs a chicanes pourraient bien changer le
modele d'ecoulement dans l'espace menage au-dessous du garnissage
pendant la phase d'echappement, favorisant ainsi l'ecoulement lateral
des gaz d'echappement le long de l'espace surmontant le garnissage,
pour penetrer ensuite dans le garnissage a son extremite cote conduit.
Des dispositifs dans lesquels plusieurs conduits sont prevus pour
distribuer les courants de gaz a travers des recuperateurs sont
decrits 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 recuperateur, rema- niements qui peuvent ne pas etre
realisables 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'ecoulement
puisse etre obtenue sans les travaux importants de construction
supplemen- taire exiges par ces dispositifs.
Dans les brevets des Etats-Unis N 2 4 047 560 et 4 088 180, il est
propose une chicane mobile pour detourner des courants d'air pendant
la phase de chauffe d'un recuperateur Il serait preferable d'eviter
l'utilisation d'elements mobiles, en particulier dans des conditions
de fonctionnement aussi severes o la durabilite peut poser un
probleme.
Il a egalement ete propose d'equiper des recuperateurs de cloisons, de
telle maniere que chaque orifice de bruleur soit associe a une section
correspondante du garnissage du recupera- teur Certes, une telle
disposition peut assurer un controle efficace de la distribution de
l'ecoulement, mais il y a de bonnes raisons pour hesiter a l'adopter,
eu egard au fait qu'un colmatage ou un effondrement de l'une des
sections du garnissage du recuperateur peut mettre un orifice de
bruleur pratiquement hors service, ce qui paralyse gravement le
fonctionnement d'un four Pour ces raisons, il est preferable
d'utiliser un lit de garnissage d'un seul tenant, non cloisonne, en
communication commune avec plusieurs orifices de br-leur.
Suivant la presente invention, les ecoulements de gaz dans un
recuperateur sont rendus plus uniformes par l'utilisation de jets
d'air ou similaires, pour contrecarrer les tendances a l'ecoulement
longitudinal dans l'espace de distribution des gaz interpose entre un
conduit et un lit de garnissage Le jet d'air est place pres de
l'extremite opposee du garnissage par rapport au conduit et il est
dirige dans le sens de la longueur du recuperateur, paralllement dans
l'ensemble au cote voisin du garnissage De l'air ou un autre gaz
relativement froid, sor- tant du jet, est dirige a contre-courant de
l'ecoulement longitu- dinal indesirable a travers l'espace de
distribution pendant la phase de chauffe du cycle et, en consequence,
il met direc- tement obstacle a cet ecoulement longitudinal, ce qui
fait que l'air comburant passe plus uniformement a travers le
garnissage.
Pendant la phase d'echappement, l'entrainement des gaz par le jet
d'air dans la region opposee a l'extremite cote conduit de l'espace de
distribution cree une zone de basse pression qui fait que de plus
grandes quantites de gaz d'echappement sont atti- rees a travers la
partie voisine du garnissage, reduisant dans une mesure correspondante
la quantite des gaz d'echappement qui passe longitudinalement a
travers l'espace de distribution vers l'extremite du garnissage cote
conduit.
Fait avantageux, le dispositif de controle d'ecou- lement de la
presente invention peut etre ajoute aisement a un four en exploitation
existant, sans interruption de fonctionne- ment et a un prix
relativement bas Les frais d'exploitation des jets de controle
d'ecoulement sont minimes en comparaison du ren- dement ameliore du
recuperateur et de la longevite prolongee du four que permet d'obtenir
la presente invention En outre, l'uti- lisation de jets d'air
relativement froids ou similaires a aussi pour effet de reduire la
surchauffe de la structure de support du garnissage, directement par
abaissement de la temperature de l'es pace de distribution.
La figure 1 des dessins est une vue schematique en coupe transversale
et verticale, dans le sens de la largeur d'un four de fusion du verre
a chauffage transversal et a recupera- tion, illustrant un exemple de
disposition des jets d'air de controle d'ecoulement suivant la
presente invention.
La fig 2 est une vue en coupe longitudinale et verticale d'un
recuperateur, faite suivant la ligne x-x de la fig 1 et montrant un
modele d'ecoulement typique pendant une phase d'echappement du
recuperateur, en l'absence des moyens de con- trole d'ecoulement
suivant la presente invention. La fig 3 est une vue en coupe
longitudinale et verticale du meme recuperateur, faite suivant la
ligne x-x de la fig 1 et montrant un modele d'ecoulement typique
pendant une phase de chauffe, en l'absence des moyens de controle
d'ecoulement de la presente invention.
La fig 4 est la meme vue du recuperateur que celle de la fig 2,
montrant le modele d'ecoulement pendant une phase d'echappement, avec
un jet d'air de controle intervenant con- formement a la presente
invention.
La fig 5 est la meme vue du recuperateur que celle de la fig 3,
montrant le modele d'ecoulement pendant une phase de chauffe, avec un
jet d'air de controle d'ecoulement intervenant conformement a la
presente invention.
La fig 6 est une vue d'elevation a plus grande echelle et
partiellement decoupee, montrant une forme de construction preferee de
jet d'air destine a etre utilise dans le cadre de la presente
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 a recuperation qui est represente sur les dessins est typique
des fours de fusion utilises dans l'industrie du verre plat Il
convient de noter qu'un tel four est ici decrit a titre d'exemple
d'illustration et que la presente invention est applicable a d'autres
types de fours a recuperation.
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 interieur constitue
la chambre de combustion principale du four.
Le four comprend aussi une paire de recuperateurs 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 delivre par des conduites de combustible, 16 et 17
respectivement, a des bruleurs situes a l'interieur de chaque orifice
D'apres ce qui est represente sur la fig 1, le recuperateur 12 est
dans la phase d'echappe- ment du cycle de chauffe et le recuperateur
13 est dans la phase de chauffe de ce cycle De l'air comburant passe
de bas en haut a travers le recuperateur 13, o il est pre-chauffe en
lechant un garnissage en damier permeable aux gaz 20, fait de
materiaux refractaires et notamment d'une maconnerie de bric,
garhissage qui a ete precedeament chauffe; puis l'air passe par les
orifices 15 o il se combine avec le combustible en prove- nance de la
conduite de combustible 17, a l'embouchure de chaque orifice Les
flammes s'etendent sur une distance considerable a l'interieur de la
cuve de fusion 11 et les gaz d'echappement chauds traversent les
orifices 14 et penetrent dans le recupera- teur 12 oppose o ces gaz
chauffent un autre garnissage en damier de bric 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 inverses, du combustible est delivre par la conduite 16 et les
conduites de combustible 17 sont mises hors service Pendant cette
seconde phase du cycle de chauffe, le recuperateur 12 sert a pre-
chauffer l'air comburant d'alimentation et le recuperateur 13 sert a
capturer la chaleur perdue a partir des gaz d'echappement qui le
traversent Apres plusieurs minutes de fonctionnement encore, le sens
d'ecoulement est inverse de nouveau, et ainsi de suite.
Un ce qui concerne leur construction, les recuperateurs 12 et 13
peuvent etre pratiquement symetriques l'un de l'autre et, par
consequent, la description d'autres caracteristiques struc- turelle du
recuperateur 12 s'appliquera aussi bien au recupera- teur 13 Un
caractere typique des recuperateurs de fours de fusion du verre est
leur forme geometrique, la largeur du lit de garnissage, visible sur
la fig 1, etant beaucoup plus petite que sa longueur, visible sur les
fig 2 a 5 Cela est du au fait que chaque recuperateur est en
communication avec une longue rangee d'orifices, typiquement quatre a
huit orifices de chaque cote du four Au-dessus de la garniture 21 est
menage un espace collecteur 22 de forme allongee, par l'intermediaire
duquel les differents orifices 14 sont en communication commune avec
le garnissage 21 Du cote oppose du garnissage se trouve un espace 23
de distribution des gaz qui s'ouvre, a l'une des extremites, dans un
conduit 24 (fig 2 a 5) Le garnissage est supporte par une serie d'arcs
25.
Sur les fig 2 a 5 sont representes schematiquement les moyens
d'alimentation de la cuve de fusion 11 Ceux-ci compren- nent un
prolongement d'entree 30 de la cuve, un dispositif 31 de chargement
discontinu des ingredients du verre et un orifice d'admission 32.
La fig 2 donne une representation approximative du modele d'ecoulement
pendant une phase d'echappement du cycle de chauffe, en l'absence des
ameliorations apportees par la presente inven- tion Une par-ie des gaz
d'echappement a tendance a etre attiree longitudinalement le long de
l'espace collecteur 22 en direc- tion de l'extremite du recuperateur
du cote conduit, puis vers le bas pour penetrer dans le garnissage au
voisinage de cette extremite cote conduit La plus grande quantite
resultante de gaz d'echappement qui s'ecoule a travers l'extremite du
garnis- sage du cote conduit a pour effet que cette zone du garnissage
et des arcs 25 sous-jacents devient plus chaude que le reste du
recuperateur Lorsque les courants sont inverses dans la phase de
chauffe, selon ce qui est represente sur la fig 3, le courant d'air
d'admission a travers le garnissage et, par suite, l'effet de
refroidissement sont quelque peu deplaces, comme on a pu le constater,
vers l'extremite opposee du garnissage par rapport au conduit En
consequence, le garnissage a proximite de l'extremite cote conduit
reste constamment, comme on l'a constate, a une temperature plus
elevee que le reste du garnis- sage La zone de cette concentration
inefficace et parfois dangereuse de chaleur n'est evidemment pas
demimitee rigoureu- sement et depend de la forme particuliere d'un
recuperateur, mais on peut dire qu'elle constitue de facon generale le
premier tiers environ du garnissage a partir de l'extremite cote
conduit.
Des donnees chiffrees particulieres, fournissant un exemple du
desequilibre thermique dans ce type de recuperateur, figurent dans le
brevet des Etats-Unis N 2 4 047 560 Sur la fig 4 est represente un
tuyau de jet d'air 35 pour le controle de l'ecoulement, insere dans
l'espace de dis- tribution 23 du recuperateur 12 selon un mode de
realisation prefere de l'invention On a indique, sur la fig 4, l'effet
approximatif du jet d'air de controle d'ecoulement sur le modele
d'ecoulement des gaz d'echappement a travers le garnis- sage 21
pendant la phase d'echappement, de telle sorte qu'on puisse le
comparer avec celui de la fig 2 Les jets d'air issus du tuyau 35 sont
diriges parallelement dans l'ensemble a la longueur de l'espace de
distribution, vers l'extremite de celui-ci du c 8 te conduit De
preference, les jets se trouvent dans la moitie de l'espace de
distribution 23 la plus eloignee du conduit 24 et, suivant une
disposition optimale, dans le tiers le plus eloigne Les jets qui
sortent du tuyau 35 produi- sent un effet d'entralnement sur les gaz
environnants, creant ainsi une zone de basse pression dans la partie
voisine du garnissage Cette zone de basse pression est a l'origine de
debits plus grands de gaz d'echappement vers le bas a travers le
garnissage a l'extremite opposee au conduit, ce qui reduit la tendance
des gaz d'echappement a s'ecouler le long de l'es- pace collecteur 22
en direction de l'extremite du garnissage cote conduit comme le montre
la fig 2.
La fig 5 donne une representation approximative de l'effet des jets de
controle d'ecoulement sur la distribution de l'air comburant
d'admission a travers le reauperateur pendant la phase de chauffe, de
telle sorte qu'on puisse le comparer avec le modele d'ecoulement
indique sur la fig 3 La tendance de l'air comburant, qui arrive par le
conduit 24, a s'ecouler dans une mesure disproportionnee vers
l'extremite distale de l'espace de distribution 23 est contrecarree
par les jets d'air issus du tuyau 35 qui sont diriges a contre-courant
de l'ecoulement de l'air comburant d'admission le long de l'espace de
distribution.
La resistance a l'ecoulement produite par les jets fait que de plus
grandes quantites d'air-comburant passent a travers les parties du
garnissage a l'extremite du recuperateur cote con- duit, ce qui se
traduit par un ecoulement mieux dis- tribue de l'air a travers toutes
les parties du garnissage et par une reduction de la difference de
temperature entre l'extre- mite du recuperateur c 8 te conduit et
l'extremite opposee.
Les jets d'air ont le double effet d'eviter des debits excessifs de
gaz d'echappement a travers l'extremite du garnis- sage cote conduit
et de provoquer des debits plus forts d'air froid d'admission a
travers l'extremite du garnissage du cote conduit, ces deux effets
ayant pour resultat de reduire la ten- dance a la surchauffe de
l'extremite du garnissage du cote conduit En outre, par le fait que de
plus grandes quantites d'air d'admission sont amenees a s'ecouler a
travers les parties plus chaudes du garnissage, l'efficacite de la
recupe- ration de chaleur par le recuperateur est amelioree Ce double
avantage amene a faire intervenir les jets d'air pendant la totalite
ou pratiquement la totalite du cycle de chauffe, ce qui est le mode de
realisation prefere Toutefois, les effets benefiques sur la phase
d'echappement et sur la phase de chauffe sont independants l'un de
l'autre et, si on le desire, on peut ne faire intervenir les jets
d'air que pendant une seule des phases, pour mettre a profit une
partie des avantages de l'in- vention.
On considere egalement que les moyens de controle d'ecou- lement
peuvent avoir un certain effet benefique direct sur les arcs 25 de
support du garnissage et sur les structures associees, en ce sens que
les courants d'air issus des jets d'air peuvent refroidir ces arcs, ce
qui prolonge leur longevite.
Dans la plupart des cas, il sera preferable d'utiliser un second tuyau
36 de jet d'air de controle d'ecoulement dans l'autre recuperateur 13,
mais naturellement il n'est pas indis- pensable que l'invention soit
appliquee aux deux recuperateurs.
A la place d'un seul tuyau de jet d'air dans l'espace collec- teur de
chaque recuperateur, il peut etre preferable dans certains cas de
prevoir deux ou plusieurs tuyaux dans chacun, afin de repartir l'effet
de contre-courant sur une zone plus etendue Un ou plusieurs orifices
d'echappement d'air peuvent etre prevus dans chaque tuyau Par exemple,
trois orifices, comme il en est prevu dans le mode de realisation
particulier ci-apres decrit, se sont reveles satisfaisants pour
repartir l'effet des jets d'air sur une zone plus etendue de l'espace
de distribu- tion Il a ete constate qu'il etait opportun de placer le
tuyau de jet d'air approximativement a 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 etre situe a
l'extremite opposee a l'entree du conduit, dans la moitie la plus
eloignee de l'espace de distribution et, de preference, dans le tiers
le plus eloigne Par exemple, dans un recuperateur a six orifices tel
que represente sur les dessins, le tuyau est avantageusement place
dans la region situee dans l'alignement des deux derniers orifices.
Des details d'une forme de realisation possible du tuyau de jet d'air
35 sont representes sur les fig 6 et 7 En raison de l'environnement
chaud dans l'espace de distribution de l'air, il est preferable que le
tuyau de jet d'air soit refroidi et, par-consequent, la forme de
realisation representee sur les fig. 6 et 7 est un dispositif a double
chemise, a refroidissement par water Ce dispositif comprend un conduit
cylindrique exterieur 40 et un conduit cylindrique interieur 41 qui
sont fermes l'un et l'autre par une plaque d'extremite 42 Le conduit
exterieur 40 est plus court que le conduit interieur 41 et l'autre
extremite du conduit 40 est fermee par un anneau 43, ce qui donne lieu
a un espace annulaire entre les conduits interieur et exterieur.
Cet espace annulaire est divise en deux moities 44 et 45 par des
cloisons 46 et 47 Les cloisons 46 et 47 se terminent a courte distance
de la plaque d'extremite 42, de facon a menager 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
etre relie a une source d'water qui peut s'ecouler le long de l'espace
44, penetrer dans l'espa- ce 45 par les ouvertures 48 et 49, puis
quitter l'espace 45 par un raccord 51 Ainsi, le conduit exterieur 40
joue le role de chemise a water, protegeant le conduit interieur 41
qui contient de l'air comprime pour les jets d'air Dans le dispositif
repre- sente, trois buses tubulaires 52, passant a travers le conduit
exterieur 40, sont en communication avec l'interieur du conduit
interne 41 De l'air comprime, provenant de l'espace interieur du
conduit 41 et s'echappant par les tubes 52, constitue les jets d'air
de contr 8 le d'ecoulement le tuyau de jet d'air peut etre fabrique en
acier au carbon s'il est prevu un refroidisse- ment par water
suffisant, mais il peut 3 tre preferable d'utiliser l'acier inoxydable
ou un autre alliage resistant a la chaleur.
Dans ce dernier cas, on peut se passer du refroidissement par water et
le metal peut etre protege par un revetement de matiere ceramique
isolante Dans une autre forme de realisation possible a
refroidissement par water, deux espaces annulaires peuvent etre
produits pour l'ecoulement du liquide de refroidissement, avec un
courant vers l'extremite dans l'un des espaces annulaires et un
courant de retour dans l'autre espace annulaire.
Le diametre des buses de jet d'air, la pression de l'air, le debit
volumique et la vitesse sont tous des parametres entre lesquels il
existe une inter-relation De facon generale, une vitesse elevee est
plus efficace qu'un fort volume et, en con- sequence, pour une
pression donnee, on preferera des buses de plus petit diametre
Toutefois, un diametre des buses qui est trop petit peut rendre le jet
d'air inefficace en reduisant dans une mesure excessive le debit
volumique de l'air Par exemple, il s'est revele que des buses ayant
des diametres inte- rieurs de 0,375 pouces (9,5 mm) donnaient un debit
d'air insuf- fisant avec une pression d'air de 80 a 100 p s i (14 000
A 17 500 N/m 2) Dans la gamme de pression de 14 000 A 17 500 NI/m, qui
est typique des pressions des canalisations d'air comprime dans une
usine de production, des buses ayant des diametres in- terieurs de 0,4
a 1,o pouces (10 a 25 mm) peuvent convenir, et on preferera des buses
de 0,5 pouces (12,7 mm) de diametre inte- rieur Si l'on utilise des
buses de diametre excessif, la debit volumique est augmente, mais la
vitesse est reduite, ce qui abaisse l'efficacite du jet d'air Il est
possible d'accroitre la vitesse avec une buse de grand diametre en
appliquant des pressions d'air plus fortes, mais le debit volumique
resultant peut etre plus important qu'on ne le voudrait S'il est
prefera- ble d'eviter les debits volumiques excessivement grands,
c'est afin de reduire au minimum les perturbations dans le fonctionne-
ment du four dans son ensemble et d'exclure la necessite de grandes
quantites d'air comprime Il a ete constate qu'on peut parvenir a un
controle adequat de l'ecoulement avec un volume d'air comprime
inferieur a 1 percent du volume d'air comburant consom- me au total
dans le four et, dans certains cas, ce chiffre peut etre abaisse a 0,2
percent Avec les indications generales qui prece- dent, la vitesse du
jet d'air sera typiquement superieure a pieds par seconde (30 m/s)
environ et, de preference, supe- rieure a 300 pieds par seconde (90
m/s) Afin d'obtenir le debit volumique voulu, la pression de l'air au
niveau des buses peut etre reduite a moins de 80 livres par pouce
carre (14 000 NI/m) au moyen d'une soupape intercalee dans la conduite
d'alimentation en air Dans un mode de realisation prefere particulier,
on utilise trois buses sur un tuyau construit comme le montrent les
fig 6 et 7, presentant chacune un diametre interieur de 0,5 pouces
(12,7 mm) et a travers lesquelles l'air passe a raison de 7000 A 8000
pieds cubiques par heure (200 A 230 m 3/h) a une vitesse de l'ordre de
400 pieds par seconde (120 m/s), auquel cas le debit total des trois
jets correspond a 0,5 percent environ de la consommation d'air
comburant dans le four. le tableau qui suit met en evidence l'effet
produit sur les temperatures d'un recuperateur par une installation de
'13366 jets d'air dont les parametres sont ceux du mode particulier
prefere indique ci-dessus, a cette exception que le debit volu- mique
total des jets d'air etait de 11 500 A 13 000 pieds cubi- ques par
heure (325 A 370 m 3/h) Le four etait un modele a six orifices de
chauffage, tel que represente sur les dessins, et la temperature des
garnissages a ete mesuree par des couples thermoelectriques places
legerement au-dessus des arcs 25 de support des garnissages Le tableau
donne les valeurs de tempe- rature en trois points sur la longueur du
garnissage, situes respectivement dans l'alignement vertical des
deuxieme, quatrie- me et sixieme orifices a partir de l'extremite cote
conduit Ces temperatures sont les temperatures maximales moyennes des
bric en chaque point, avant la mise en service des jets d'air, une
heure vingt minutes apres la mise en service des jets d'air et deux
heures cinquante minutes apres la mise en service des jets d'air Dans
ce cas, il a ete mis fin a l'utilisation des jets d'air au bout de
sept heures environ, en raison d'un effet surcompensatoire sur la
distribution de temperature dans le garnissage des recuperateurs.
Temperatures maximales du garnissage Sans jets d'air 1 h 20 mn apres 2
h 50 mn apres 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) Difference de temperature orifice 2 - orifice 6 4202 F
(2399 C) 3302 F (1842 C) 2402? (13320) Des modes de realisation
particuliers ont ete decrits dans le present memoire afin de montrer
la meilleure facon de mettre en pratique l'invention, mais il est bien
entendu que le specia- liste pourra avoir recours a d'autres variantes
et modifications qui lui viendront a l'esprit, sans s'ecarter pour
autant du cadre de l'inventions
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Procede d'exploitation d'un recuperateur du type qui com- prend un
lit permeable aux gaz de matiere refractaire, un espace de
distribution de gaz en communication avec le lit sur toute la loneueur
de celui-ci d'un cote, un conduit communiquant avec l'espace de
distribution d'air a l'une des extremites de celui- ci, un espace
collecteur en communication avec le lit sur toute la longueur de
celui-ci du c 8 te oppose du lit par rapport a l'espace de
distribution, plusieurs orifices s'ouvrant dans l'espace collecteur a
distance les uns des autres sur la lon- gueur de l'espace collecteur
et communiquant avec un four decom- bustion, le recuperateur
intervenant suivant un cycle de chauffe a inversionperiodique
comprenant une phase d'echappement, dans laquelle les gaz
d'echappement chauds en provenance du four traversent les orifices
pour penetrer dans l'espace collecteur, puis traversent le lit vers
l'espace de distribution et sortent du recuperateur par le conduit, et
une phase de chauffe, dans laquelle de l'air comburant d'admission
penetre dans le recupe- rateur par le conduit, puis passe de l'espace
de distribution dans l'espace collecteur en traversant le lit, pour
penetrer ensuite dans le four en empruntant les orifices, caracterise
en ce qu'un jet de gaz est dirige le long de l'espace de distribu-
tion, en direction de l'extremite cote conduit de cet espace, afin de
maintenir une distribution plus uniforme des ecoulements de gaz a
travers le lit.
2 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le jet agit
pendant la phase d'echappement et est dirige a co- courant par rapport
a l'ecoulement de gaz d'echappement a travers l'espace de
distribution, de maniere a entrainer les gaz d'echap- pement depuis la
partie du lit situee a l'extremite opposee du recuperateur par rapport
au conduit.
3 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le jet agit
pendant la phase de chauffe et est dirige a contre- courant par
rapport a l'air comburant qui passe a travers l'espace de
distribution, de maniere a mettre obstacle au passage d'air comburant
a travers la partie du lit situee a l'extremite opposee du
recuperateur par rapport au conduit.
4 Procede selon la revendication 3, caracterise en ce que le jet agit
en plus pendant la phase d'echappement et est dirige a concourant par
rapport a l'ecoulement de gaz d'echappement a travers l'espace de
distribution, de maniere a entrainer les gaz d'echappement depuis la
partie du lit situee a l'extremite opposee du recuperateur par rapport
au conduit.
5 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le jet est
injecte dans l'espace de distribution par une buse situee dans la
moitie de la longueur de l'espace de distribution a l'oppose du
conduit.
6 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le jet est
injecte dans l'espace de distribution par une buse situee dans le
tiers de la longueur de l'espace de distribution a l'extremite opposee
par rapport au conduit.
7 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le jet
decharge un volume de gaz qui ne depasse pas 1 percent du volume total
d'air comburant envoye dans le four.
8 Procede selon la revendication 7, caracterise en ce que le gaz
decharge par le jet est l'air.
9 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le volume de
gaz decharge par le jet est compris entre 0,2 et 0,7 percent du debit
volumique d'air comburant qui traverse le four. Procede selon la
revendication 1, caracterise en ce que plusieurs jets sont diriges le
long de l'espace de distribution en direction de l'extremite c 8 te
conduit de l'espace de distri- bution, afin de maintenir une
distribution plus uniforme de l'ecoulement des gaz d'echappement a
travers le lit. il Procede selon la revendication 10, caracterise en
ce que le volume total de gaz sortant des jets ne depasse pas 1
percent du debit volumique d'air de combustion envoye dans le four. 12
Procede selon la revendication 10, caracterise en ce que le volume
total de gaz sortant des jets est compris entre 0,2 et 0,7 percent du
debit volumique d'air comburant envoye dans le four. UN Procede selon
la revendication 1 ou 10, caracterise en ce qu'un ou plusieurs des
jets sortent d'une buse ayant un diametre interieur compris entre 0,4
et 1,0 pouces (10 a 25 mm). 14 Procede selon la revendication i ou 10,
caracterise en ce que la vitesse du ou des jets est d'au moins 100
pieds par seconde (30 m/s).
? ?
Display vertical position markers.<br/><br/>This option will display
the relative positions of currently selected key terms within the full
document length.<br/><br/>You can then click the markers to jump to
general locations within the document, or to specific discoveries if
you know whereabouts in the document they occur. [40][_]
Open a preview window.<br/><br/>This window will provide a preview of
any discovery (or vertical marker) when you mouse over
it.<br/><br/>The preview window is draggable so you may place it
wherever you like on the page. [41][_]
[static.png]
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(Mouse over discovery items)
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