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Refractaire
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Physical
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28 litres
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50 m/s
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de 35 percent
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de 40 percent
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de 50 percent
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de 40 percent de
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Molecule
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DES
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Et
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aluminium
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copper
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Disease
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PASS GAS
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Exhausting
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2514474A1
Family ID 5971789
Probable Assignee Utilisation Ration Gaz
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF DE CHAUFFAGE D'UN BAIN D'HUILE
EN Title GAS HEATED DEEP FOOD FRIER - HAS GAS BURNERS AND THREE PASS
GAS PASSAGES BELOW OIL CONTAINER
Abstract
_________________________________________________________________
LE DISPOSITIF COMPORTE DES BRULEURS 200 A GAZ A COMBUSTION CHAMBREE ET
A CONVECTION FORCEE, EN COMBINAISON AVEC UN CIRCUIT DE COMBUSTION 300,
PLACE EN SORTIE DES BRULEURS, POUR ALLONGER LE CIRCUIT DES PRODUITS DE
COMBUSTION, ET DONT LES PAROIS SONT, POUR LA PLUS GRANDE PARTIE DE
LEUR SURFACE, EN CONTACT AVEC LE BAIN 100 A CHAUFFER.
DE PREFERENCE, LE CIRCUIT DE COMBUSTION EST FORME D'UNE SERIE DE
CANAUX PARALLELES AYANT CHACUN UNE EXTREMITE COMMUNE OUVERTE SUR UNE
CHAMBRE UNIQUE, ET L'AUTRE EXTREMITE, OU BIEN POURVUE D'UN BRULEUR, OU
BIEN OUVERTE SUR UN CIRCUIT D'ECHAPPEMENT 400 DES PRODUITS DE
COMBUSTION.
The frier has an oil container (100) mounted directly over the two gas
burners (200). The products of combustion from the burners pass
through flue ways (300) in a set of three passes with interconnecting
headers before exhausting in the flue stack (400). This arrangement
ensures an almost instantaneous heating of the oil as well as a close
control of temperature between that required for the food and the
maximum above which the oil will be degraded.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne un dispositif de chauffage d'un bain
d'huile au moyen de bruleurs a gaz.
Une application immediate est l'application culinaire, et c'est dans
cette idee que sera decrit le mode de realisation de l'invention. Le
bain d'huile peut etre employe directement pour la cuisson d'aliments
frits par immersion dans l'huile prealablement chauffee. On peut aussi
utiliser le dispositif a d'autres fins qu'une friteuse. Comme on le
verra par la suite, il permet d'obtenir une grande uniformite de
temperature sur une surface etendue, et cette propriete est
susceptible d'interesser la cuisson de nombreux aliments, chaque fois
que celle-ci doit etre realisee par mijotage ou au bain-marie.
Outre l'application a la cuisine, l'invention est particulierement
bien adaptee au chauffage au gaz d'un bain d'huile, pour des
applications industrielles, par exemple dans les radiateurs a
circulation d'huile. Ceux-ci sont jusqu'a present alimentes en energie
electrique, qui permet une regulation thermostatique efficace, mais
possede une inertie thermique elevee.
Une temperature insuffisante ne permet pas de saisir les aliments, qui
alors s'impregnent d'huile et perdent leurs qualites dietetiques.
Mais d'autre part, il est necessaire de ne pas depasser la temperature
de destruction de l'huile, environ 2500. Et cette temperature ne doit
etre depassee en aucun point du bain: la presence de points chauds
provoquerait une degradation rapide du bain, novice pour les aliments,
et economiquement peu rentable.
Dans les applications de chauffage par l'huile, il est necessaire de
porter celle-ci a une temperature suffisamment elevee pour permettre
une utilisation efficace. Par exemple, pour obtenir une cuisson
satisfaisante, une temperature d'au moins 1800 est necessaire.
Pour toutes ces raisons, le chauffage electrique a jusqu'a present ee
prefere, il permet, par la multiplication des resistances, une
homogeneisation de la temperature de peau de la cuve d'huile, et, par
le biais d'une regulation thermostatique, le maintien de celle-ci dans
l'intervalle de temperature etroit qui est impose.
Mais un tel chauffage ne fonctionne que par conduction, ce qui a pour
consequence une inertie thermique importante.
Or, il est necessaire de pouvoir disposer d'une puissance de chauffe
importante, et ceci de facon quasiment instantanee. C'est le cas
notamment lorsque l'aliment a frire est plonge dans le bain d'huile.
Etant a la temperature ambiante (20 O) ou surgele (-180), il
va-provoquer un refroidissement rapide de l'huile. Un apport immediat
de calories est necessaire pour ne pas descendre au-dessous de la
temperature limite, de l'ordre de 1800, qui permet une bonne cuisson
sans impregnation grasse. Cette contrainte limite necessairement la
quantite d'aliments pouvant etre cuits a chaque cycle de cuisson,
reduisant ainsi la capacite de production de la friteuse dans les
applications professionnelles.
Il a ete propose, pour obtenir cette vitesse de chauffe, d'utiliser
des bruleurs a gaz classiques, a air induit, (ou seul le gaz est amene
sous pression et ot l'aspiration de l'air se fait naturellement), en
remplacement des resistances electriques. Mais le rendement de ceux-ci
reste mediocre, et en outre des points de flamme sont susceptibles de
provoquer l'apparition de points chauds dans l'huile, conduisant a sa
degradation rapide.
Au contraire, l'invention utilise des bruleurs a combustion chambree
et a convection forcee, ou le gaz et l'air sont amenes sous pression
au bruleur. La caracteristique des bruleurs de ce type, qui ont fait
leurs preuves dans l'industrie et ont pu recemment etre minia turises,
est leur grande puissance de chauffe, ainsi qu'une vitesse des gaz
tres elevee en sortie du bruleur; cette vitesse peut etre superieure a
50 m/s, l'energie cinetique conferee a l'air par le ventilateur de
mise sous pression etant restituee en sortie du bruleur.
Pour parvenir aux conditions de rendement et d'homogeneite de chauffe
precedemment exposees, l'invention emploie au moins un bruleur a gaz
de ce type, en combinaison avec un circuit de combustion place en
sortie des bruleurs, pour allonger le circuit des produits de
combustion, et dont les parois sont, pour la plus grande partie de
leur surface, en contact avec le bain a chauffer.
I1 y a ainsi, en sortie du bruleur ou des bruleurs, creation de
chicanes. On concoit bien qu'un bruleur classique, a convection
naturelle, n'aurait pas un pouvoir d'entrainement suffisant pour
vaincre les pertes de charge crees, et que, des lors, apparaitrait un
gradient de temperature important, avec naissance de points de
surchauffe. La presence du circuit de combustion irait ainsi a
l'encontre du but recherche.
En outre, le circuit rendrait dangereux le fonctionnement de
l'appareil avec un bruleur classique l'allongement du trajet des gaz
produirait une instabilite de la flamme, qui ne peut etre palliee
qu'avec un bruleur a combustion chambree, dont le principe de
fonctionnement assure une securite totale du fait de l'accrochage
permanent de sa flamme.
Enfin, les bruleurs a convection forcee etant generalement bruyants,
les chicanes ont un effet d'attenuateur acoustique, a la maniere du
pot d'echappement d'un moteur automobile.
Dans un mode prefere de realisation, le circuit de combustion est
forme d'une serie de tubes paralleles, chacun de ces tubes ayant une
extremite commune ouverte sur une chambre collectrice unique, et
l'autre extremite pourvue d'un bruleur, ou bien ouverte sur un circuit
d'echappement des produits de combustion.
Avantageusement, les tubes sont immerges dans le bain a chauffer, pour
permettre a la totalite de leur surface d'etre en contact avec
celui-ci. Les tubes pourvus d'un bruleur, et ceux ouverts sur le
circuit d'echappement, sont respectivement alternes.
D'autres caracteristiques et avantages de- l'invention apparaitront a
la lecture de la description detaillee d'un mode de realisation, faite
en reference aux figures annexees, ou
- la figure L est une vue perspective, partiellement arrachee, d'un
dispositif de chauffage selon l'invention,
- la figure 2 est une vue en plan montrant le circuit de combustion et
le trajet des gaz.
Sur la figure 1, on peut voir la cuve 100 destinee a recevoir l'huile
a chauffer, les bruleurs 200, le circuit de combustion 300, et la
mitre 400 pour 1 'eva- cuation des gaz brules.
On peut employer un ou plusieurs bruleurs; sur la figure l-a ete
represente un mode de realisation avec deux bruleurs. Chacun de ces
bruleurs peut par exemple etre un bruleur du type TCS 8E, concu par la
Demanderesse. Ces bruleurs, malgre leurs dimPnsions re- duites,
permettent d'assurer une combustion parfaite avec une vitesse elevee
de sortie des gaz. Leur plage de reglage est etendue, et ils possedent
un controle sans inertie par cellule optique ainsi qu'un allumage
electrique, tous deux integres au bruleur (non representes).
L'emploi de deux bruleurs suffit pour obtenir une puissance de chauffe
totale de 25 Kw, amplement suf fi- sante pour une cuve susceptible de
contenir 28 litres d'huile.
La figure 2 montre le detail du circuit de chauffage. I1 met en oeuvre
cinq tubes immerges 310, 311, 320, 321, 322, une chambre 340 mettant
en communication l'extremite commune des tubes, un collecteur 330 pour
la reprise des fumees a l'autre extremite des tubes non munis de
bruleurs, et deux carneaux lateraux 331 et 332 relies a la mitre
d'evacuation 400.
Les bruleurs sont situes a une extremite des canaux 310 et 311; la
chambre 340 refoule les produits de combustion issus de ces canaux
vers les autres canaux 320, 321, 322; les gaz brules sont ensuite
achemines par le collecteur 330 et les carneaux 331 et 332 vers
l'exterieur pour y etre evacues.
On constate que de cette maniere le circuit de combustion a pu etre
allonge plus de trois fois par rapport a la longueur d'un canal
unique. Dans ces conditions, le seul tirage naturel serait
insuffisant, meme avec un extracteur, pour provoquer une convection
induite et une circulation des gaz a vitesse elevee. C'est pourquoi
l'emploi de bruleurs a convection forcee est propose pour vaincre les
multiples pertes de charge creees dans ce circuit de combustion.
Avantageusement, les parois interieures du circuit d'echappement des
produits de combustion sont calorifugees au moyen d'un materiau
refractaire.
La cuve et les differents tubes sont realises en acier inoxydable.
L'utilisation de ce materiau s'impose tant pour des raisons d'hygiene
que de rentabilite, et bien que l'utilisation d'aluminium ou de copper
soit preferable du seul point de vue thennique. Neanmoins, la tres
grande puissance de chauffe permet de compenser la conductibilite
thermique moyenne de l'acier.
Des essais comparatifs ont ete realises entre le dispositif selon
l'invention et un dispositif utilisant cinq bruleurs a convection
induite (un bruleur dans chaque tube; chaque tube debouche directement
vers la mitre): pour chauffer 28 litres d'huile de 200 a 1800, on a pu
realiser une economie de combustible de 35 percent environ, et obtenir
une reduction de 40 percent environ du temps de montee en temperature.
La temperature des gaz de combustion en sortie de mitre est passee de
3300 a moins de 2000 en regime etabli, confirmant ainsi l less than
aug- mentation du rendement et l'homogeneisation de la temperature
dans le dispositif de chauffe.
Pour chaque cycle de cuisson, on a pu reduire de pres de 50 percent la
duree de ce cycle, et economiser plus de 40 percent de combustible
pour chaque cycle de cuisson et de remontee en temperature.
Bien entendu, le mode de realisation decrit n'est aucunement
limitatif, et de nombreuses variantes peuvent etre envisagees
conformement a l'esprit de l'invention.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Dispositif de chauffage d'un bain d'huile ou analogue, caracterise
en ce qu'il comporte, en combi naison,. au moins un bruleur (200) a
gaz a combustion chambree eta convection forcee, un circuit de
combustion (300), place en sortie desbruleurs, pour allonger le
circuit des produits decombustion, et dont les parois sont, pour la
plusgrande partie de leur surface, en contact avec le bain(100) a
chauffer.
2. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que le
circuit de combustion est forme d'une serie de canaux paralleles (310,
311, 320, 321, 322), chacun de ces canaux ayant une meme extremite
ouverte sur une chambre collectrice (340) unique, et l'autre extremite
pourvue (310, 311) d'un bruleur, ou bien (320, 321, 322) ouverte sur
un circuit (330, 331, 332, 400) d'echappement des produits de
combustion.
3. Dispositif selon la revendication 2, caracterise en ce que les
canaux pourvus d'un bruleur, et les canaux ouverts sur le circuit
d'echappement, sont respectivement alternes.
4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caracterise en ce
que les canaux sont immerges dans le bain a chauffer, de facon que la
totalite de la surface de leur paroi exterieure soit en contact avec
celui-ci.
5. Dispositif selon l'une des revendications 2 a 4, caracterise en ce
que les canaux sont formes de tubes en acier inoxydable.
6. Dispositif selon l'une des revendications 2 a 5, caracterise en ce
que les parois interieures du circuit d'echappement des produits de
combustion sont recouvertes de materiau refractaire.
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