Brevet FR2514749A1 — publié le 19830422

TREMPE THERMIQUE DE FEUILLES DE VERRE L'invention a trait à un procédé de trempe thermique de feuilles de verre par réchauffage de ces dernières à une température supérieure à la température de transformation du verre, puis brusque refroidissement par un milieu liquide ou gazeux. Le refroidissement des feuilles de verre s'effectue habituellement par soufflage d'air à la température ambiante. Comme cette der nière peut varier dans des proportions relativement grandes, la puissance de refroidissement de l'air de soufflage varie de façon correspondante, ce qui est gênant quand on désire un refroidissement uniforme et contrôle : c'est en particulier le cas dans la trempe de volumes relativement minces, d'une épaisseur de l'ordre de 3 mm ou moins. Pour la trempe de volumes minces, il faut avant tout obtenir un refroidissement nettement plus rapide que pour des feuilles épaisses car ltecart de température exigé entre les faces et le coeur de la feuille caracterise le degre de trempe, de sorte que son maintien en dépit de la faible distance qui, sur des feuilles de verre très minces, sépare les faces du coeur exige en surface un refroidissement particu lièrement puissant. C'est pourquoi une temperature trop élevée du milieu de refroidissement, c'est-à-dire de l'air de soufflage, est gênante,en particulier pour la trempe de feuilles de verre tres minces,puisqu'elle réduit l'effet de refroidissement. L'invention a pour objet d'améliorer le procédé classique évoqué ci-dessus pour augmenter l'effet de refroidissement du milieu fluide aussi bien que réduire l'influence de la température ambiante sans dépense notable en energie. Selon l'invention, on extrait de la chaleur du fluide de refroidissement pour réutiliser l'énergie correspondante dans une étape du processus qui en consomme. Avantageusement, cette énergie est utili see pour sécher, préchauffer ou chauffer à haute temperature les volumes au cours du processus. D'autre part, elle peut etre utilisée pour chauffer l'eau de lavage si une machine à laver est prévue en amont ou en aval des organes de chauffage et de trempe proprement dits. Selon un développement avantageux de l'invention, on enlève à l'air de refroidissement, avant de l'envoyer sur la feuille de verre chauffée, c'est-à-dire avant ou après le ventilateur d'aspiration à l'air libre, et sous régulation, la quantité de chaleur nécessaire pour que cet air présente, lorsqu'il atteint la feuille, une température toujours constante. Le traitement se trouve ainsi rendu indépendant de la température de l'air ambiant, ce qui uniformise les conditions opératoires. Selon un développement de l'lez inventive, il est enfin possible d'enlever aussi à l'air une quantité de chaleur complémentaire, après qu'il a refroidi les volumes c'est-à-dire après que iuilaême s'est réchauffé, pour réutiliser lténergie correspondante en un autre point du processus afin d'améliorer le rendement énergétique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description ci-dessous d'un exemple de mise en oeuvre, faite en liaison avec le dessin. Ce dessin représente schématiquement une installation de trempe horizontale sur laquelle lténergie récupérée sur la régulation du refroidissement de l'air est utilisée pour préchauffer les volumes. Le pupitre 1 porte une pile de volumes de verre 2 qu'un organe de transfert non représenté dépose ensuite sur un convoyeur à rouleaux 3. Ce convoyeur achemine les volumes l'un derrière l'autre en position horizontale à travers une machine à laver 4, une chambre de préchauffage 5, un four 6, un poste de soufflage 7 et un poste de con trolle 8 à la sortie duquel ces volumes sont évacués. Dans la machine à laver 4, les feuilles de verre sont debarrassées des résidus de meulage résultant de I'opération préalable de meulage des bords. Dans la chambre 5 puis dans le four 6, elles sont portées à la température de l'ordre de 6200C nécessaire à la trempe, puis, au poste de soufflage 7, elles sont refroidies brutalement par projection de jets d'air à l'aide d'organes appropriés. Le ventilateur 11 aspire l'air necessaire pour assurer le soufflage au poste 7 et l'envoie à travers le conduit 12 vers la pompe à chaleur 13 en le prélevant à la température T1 à travers des bouches 15. En pénétrant dans le conduit 12, l'air a, en raison de la compression provoquée par le ventilateur, une température T2 plus élevée que la température d'aspiration T1. Dans la pompe à chaleur 13 l'air qui, en été, par exemple, sera aspiré à une tempErature Tî supérieure à 20 C cède assez de chaleur pour sortir à une température T3 de 15"C. Ainsi refroidi, il est envoyé par le conduit 14 vers la station de soufflage 7. A l'intérieur de la pompe à chaleur 13, la chaleur extraite de l'air de soufflage est utilisée pour réchauffer, à une température due 600C par exemple, de l'eau qui est envoyée par le conduit 17 vers la chambre de préchauffage 5 puis revient par le conduit 18. La chambre de préchauffage 5 renferme des radiateurs traversés par l'eau chaude,qui transfèrent leur chaleur aux feuilles de verre 2 pendant leur traversée de la chambre de prechauffage. Les volumes qui sortaient par exemple de la machine A laver 4 à une température de 100C seulement sont portés dans la chambre de préchauffage à une température uniforme de l'ordre de 500C. Ils pénètrent donc dans le four 6 à temperature plus élevee, ce qui réduit d'autant la consommation d'énergie de celui-ci. Un capteur de température 20 place dans le flux d'air à l'intérieur du conduit 14 commande un organe de régulation 21 qui agit par l'intermédiaire d'une ligne 22 sur l'échangeur de la pompe à chaleur 13 de manière que cette dernière extraie suffisamment de chaleur pour que la température de l'air de ce conduit 14 reste constante. Le fluide porteur de l'énergie calorifique recupéree dans la pompe à chaleur 13 peut aussi par exemple être dirige vers l'eau de lavage utilisée dans la machine à laver 4. Si l'on réchauffe ainsi cette eau, on peut le cas échéant se passer de chambre de préchauffage. Une ligne de trempe du type schématiquement représente peut par exemple exiger au poste de soufflage 7 un debit de 1000 m3 d'air par mn. Selon la température de l'air exterieur aspire par le ventilateur 11 et le taux de compression de celui-ci, la temperature T2 de l'air dans le conduit 12, c'est-A-dire à l'entree de la pompe à chaleur 13, atteint de 25 à 30"C. A l'intérieur de la pompe A chaleur 13 l'air est suffisamment refroidi pour retomber à une température T3 de 150C dans le conduit 14. Au débit indiqué de 1000 m3/mn on tire de l'air une puissance de l'ordre de 150 à 230 kW qui, selon l'invention, est, aux pertes près réutilisée dans l'installation. REVEND ICAT IONS 1. Procédé de trempe thermique de feuilles de verre par rechauffage de ces dernières à une température supérieure à la temperature de transformation du verre, puis brusque refroidissement par un milieu liquide ou gazeux, caractérisé en ce que iton extrait de la chaleur du fluide de refroidissement pour réutiliser l'énergie correspondante dans une étape du processus qui en consomme. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lténergie extraite du fluide de refroidissement est utilisee pour sécher, préchauffer ou chauffer les volumes. 3. Procedé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'énergie extraite du fluide de refroidissement est utilisée pour chauffer l'eau de lavage d'une machine à laver prévue en amont ou en aval de l'installation de trempe. 4. Procéde selon l'une des revendications 1 à 3, caracterisé en ce que la chaleur est enlevée au fluide de refroidissement avant son envoi sur les feuilles de verre à haute température. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on enlève à l'air de refroidissement, sous régulation, une quantité de chaleur variable, fonction de la température de sortie de cet air, de telle façon qu'il présente alors une température constante. 6. Procédé selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que de la chaleur est encore extraite du fluide de refroidissement après qu'il a refroidi les volumes. 7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant une section de preparation et de chauffage des feuilles de verre et un poste de soufflage dans lequel de l'air aspire par des ventilateurs (11) est envoyé sur les volumes à haute température, caractérisé en ce qu'une ou plusieurs pompes à chaleur (13) sont placees en aval de ces ventilateurs pour extraire sa chaleur et en ce que le fluide caloporteur ainsi réchauffe est amene vers une chambre de préchauffage (5) par un système de conduites (17, 18). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérise par un organe de régulation (21) qui-asservit la quantité de chaleur extraite par la pompe à chaleur (13) à la température de l'air au soufflage.