Brevet FR2356879A1 — publié le 19780127

Alors que depuis de nombreuses années, la notion de volant régu- larisant le couple moteur dans les moteurs et machines fournissant de l'énergie mécanique est connue èt utilisée, il n'apparaît pas qu'on ait entendu cette notion aux génerateurs thermiques. Ceux-ci cependant présentent a l'évidence tous les caractères qui permettent l'utilisation dtun volant. Les chaudières modernes à combustible liquide ou gazeux, fonctionnent par tout ou rien, autrement dit le chaleur fournit de l'énergie de façon discontinue et le materiel subit des chocs thermiques répétés ce qui ne peut qu'être préjudiciable à sa durée. On conçoit alors l'utilité d'un volant qui s'opposerait à ces variations brutales et régulariserait l'état de chaleur a l'intérieur du générateur. Le volant absorbe de l'énergie à un n moment donné et la restitue ensuite à un autre moment déterminé, il conduira a une économie stil consomme de l'énergie au moment oU elle est bon marche et s'il la reste tue au moment ou elle est chère. Or, ces conditions se trouvent reali- sables dans les chaudières dont ii vient d'être parlé. En effet au moment du démarrage le rendement est voisin de l'unité, les pertes par rayonnement sont nulles et les fumées froides n'occa- sionnement qu'une perte faible par leur chaleur sensible. Cependant, ces conditions favorables ne se maintiennent pas, car à mesure que s'échauf- fe l'eau de circulation, les pertes par rayonnement augmentent et surtout celles par les fumées qui atteignent 250 et plus au moment où le régime est atteint. Si l'on dispose à l'intérieur du foyer un corps absorbant la chaleur et bien entendu infusible à la température de celui-ci, ce corps par son echauffement absorbe de l'énergie au démarrage c'est à dire au moment du rendement maxinum et la restituera au moment où l'aquastat de mélange aura stoppé la combustion, période où le rendement baisse. Soit une chaudiere A, son brûleur B et son foyer C - disposons à l'intérieur de C un élément absorbant D. Suivant un mode non limitatif, D est constitué par un tube en matériau absorbant la chaleur dont l'azote coricide avec celui du brûleur B - Le tube D est concentrique au foyer C1 d'un diamètre intérieur adapté à l'épanouissement de la flamme et d'une longueur telle qu'elle canalise au maximum les gaz de combustion avant que ceu:-cî ne se répandent dans ltespace annulaire résiduel t, et ne soient ensuite évacués dans le faisceau et la cheminée F. L'échauffement d'un tube de 200 kgs porté à 500U exige 200 X 0,12 X 900 = 20.000C c'est la capacité d'un tel volant thermique. Le tube porté au rouge, rayonne vers les surfaces de chauffe du foyer qui sont soumises au rayonnement, exactement comme celui produit par la flamme avec l'avantage que l'effet est augmenté, la turbulence des gaz, étant beaucoup moins vive dans l'espace E et aucun point de surchauffe n'ôtant à craindre. D'autre part, les gaz étant produits dans une enceinte de volume sensiblement inférieur à celui du foyer, la pression augnente et par voie de conséquence la vitesse égalenent ce qui ne peut qu'avec liorer l'échange dans le faisceau de convection. ssnfinfi une autre économie sensible sera réalisée par le fait suivant Dans tous les brûleurs actuels, avant le réallumage on opère un balayage d'air pour éviter l'accumulation de vapeurs qui pourraient conduire à des explosions au moment de l'inflammation du combustible. Ce balayage indispensable est réalisé par de l'air froid qui refroidit le foyer et emporte des calories dans la cheminée en pure perte. Quand la chaudière est munie d'un tube tel que D, ccest lui qui est traversé par l'air de balayage et les parois du foyer se seront pas refroidies, nouvelle économie sensible qui se répète à chaque réallumage. Le tube récupérateur présente encore d'autres avantages a) - suppresssion du choc thermique, a ltévidence c'est le tube luimême qui est soumis au choc thermique du réallumage et non le foyer, le matériel vulnérable est protégé et sa longévité assurée. b) - action anti-pollution ? La combustion se faisant dans une enceint te oXi rogne une température élevée, il n'y aura pas ou peu d'imbrûlés. c) - protection du foyer contre la corrosion, due parfois à ce que le combustible liquide se répand sur celui-ci alors que le brûleur vient d'hêtre arrêté. d) - enfin, le niveau sonore sera abaissé, les vibrations émanant de la combustion étant amorties par la masse du tube. Le tube récupérateur sera avantageusement réalisé en fonte ou en acier corps qui résisteront aisément aux températures du foyer et sont peu coûteux - il peut être adapté sur s'importe quel type de chaudière actueller,lent sur le marché sans autre complication, a condition qu'il s'agisse de foyer sous pression ce qui est la très grande majorité des cas d'aujourd'hui. Les avantages du dispositif sont bien ceux pour lesquels on a des vues nationales étant donné la situation économique et sont obtenus au moyen d'un investisseent minime. REVENDICATIONS io) - Dispositif tubulaire aluènagé dans un foyer de chaudière et indé pendant de celui-ci recevant des gaz de combustion avant que ceux-ci viennent en contact avec ce même foyer. 20) - Dispositif selon i dans lequel un tube en matériau absorbant la chaleur a son axe en colncidence avec celui du brûleur, les gaz s'échappent à I'ertrémité du tube par des orifices appropriés. 30) - Dispositif selon i et 2 dans lequel un tube métallique en fonte ou en acier, ouvert à ses deux extrémités, est disposé concentri quement au foyer lui-même.