Brevet FR2518112A1 — publié le 19830617

Système de chauffage pour chauffer par régénération *une bat- terie de fours à coke comportant des doubles carneaux. La présente invention concerne lm système de chauf- fage pour chauffer par régénération une batterie de fours à coke comportant des doubles carneaux qui sont disposés transversalement à la direction longitudinale de la batterie et dont les deux parties sont séparées l'une de l'autre par une cloison de briques de façon à laisser libre une ouver- ture supérieure formant passage, alors qu'entre deux doubles carneaux se trouve une maçonnerie de briques s'étendant jus- qu'à la voate du four, les régénérateurs s'étendant au- dessous de la sole de four transversalement à la batterie étant par l'intermédiaire de canaux de transfert en commu- nication avec les carneaux dans lesquels ces derniers débou- chent à des niveaux d'élévation différents, et deux régénéra- teurs étant associés à chaque double carneau. Dans un système de chauffage connu de ce genre les gaz brûlés et l'air de combustion sont chaque fois amenés aux parties correspondantes de doubles carneaux voisins, c'est-à-dire que dans les doubles carneaux disposés les uns à la suite des autres l'amenée s'effectue au cours de la première demi-période respectivement dans la première partie et l'évacuation des gaz dans la seconde partie des diffé- rents doubles carneaux, et vice versa au cours de la seconde demi-période Au total, on obtient ainsi dans des doubles carneaux voisins une combustion se déroulant dans le même sens Pour une amenée d'air échelonnée en hauteur en cas de chauffage avec du gaz riche ou une amenée échelonnée en hau- teur d'air et de gaz pauvre en cas de chauffage avec du gaz pauvre ce système nécessite respectivement par double car- neau huit canaux de transfert ou une division de quatre sor- ties de générateur en huit courants partiels Il en résulte un mode de construction asymétrique dans la zone des régéné. 18112 rateurs. La présente invention a pour objet de perfectionner le système de chauffage connu; il s'agit en particulier de permettre, pour un mode de construction symétrique dans la zone des régénérateurs, de réduire le nombre des canaux de transfert. Ce but est atteint, en partant du système de chauffa- ge mentionné plus haut, par le fait que le chauffage de dou- bles carneaux voisins ne s'effectue pas, comme auparavant, dans le même sens mais en sens opposés A cette fin la pré- sente invention prévoit qu'à partir de chaque générateur s'étendent trois canaux de transfert l'un desquels débouche dans la région inférieured'une partie d'un double carneau et dont un autre débouche dans la région inférieure de la partie adjacente du double carneau voisin séparé par la ma- çonnerie de briques s'étendant jusqu'à la voûte de four, alors que le troisième canal de transfert des deux régénéra- teurs s'étend vers le haut à l'intérieur de la maçonnerie de briques s'étendant jusqu'à la voûte de four et est rami- fié de façon à déboucher dans les parties adjacentes de dou- bles carneaux voisins au-dessus de la sole de four. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention les ouvertures de sortie des deux canaux de transfert s'é- tendant vers le haut à l'intérieur de la maçonnerie de bri- ques qui atteint la voûte de four débouchent dans les car- neaux à des niveaux d'élévation différents Dans ce cas plusieurs ouvertures de sortie échelonnées en hauteur qui débouchent dans les carneaux peuvent suivant l'invention être associées à chacun de ces deux canaux de transfert. Du fait que la combustion avec amenée échelonnée d'air seul ou d'air et de gaz pauvre se réalise chaque fois en sens opposés dans deux doubles carneaux successifs il est possible de prévoir six canaux de transfert, au lieu des huit canaux de transfert habituellement prévus jusqu'à pré- sent, et d'obtenir en même temps un mode de construction parfaitement symétrique dans la zone des régénérateurs et un passage uniforme de gaz par les cellules régénératrices En cas de chauffage avec du gaz pauvre il existe par exemple la possibilité d'amener chaque fois les deux-tiers de la quan- tité nécessaire d'air et de gaz à la base du carneau, le tiers restant du gaz pauvre à un premier niveau d'élévation et la quantité d'air restante à un deuxième niveau d'éléva- tion Ceci permet d'éviter avec une plus grande sûreté un chauffage excessif à la partie supérieure des carneaux, c'est-à-dire au niveau du point d'inversion. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement un système de chauffage suivant l'invention destiné à chauffer une batte- rie de fours à coke avec du gaz riche; et la figure 2 montre également de façon schématique un système de chauffage suivant l'invention destiné à chauffer une batterie de fours à coke avec du gaz pauvre. Sur les deux figures sont représentés, en coupe trans- versale, les doubles carneaux 1 d'une batterie de fours à coke; les carneaux sont divisés par des cloisons de briques 2 en deux parties 3 et 4 qui communiquent entre elles en haut par une ouverture formant passage Deux doubles car- neaux 1 sont chaque fois séparés l'un de l'autre par des ma- çonneries de briques 5 s'étendant jusqu'à la voûte de four. De la manière connue pour des fours à coke comportant des doubles carneaux les gaz de chauffage, qui sont amenés à une partie d'un double carneauwconjointement avec l'air de combustion, se dirigent à travers l'ouverture formant pas- sage dans l'autre partie du double carneau d'o les gaz brû- lés sont évacués Après ce qu'il est convenu d'appeler une demi-période ce processus s'inverse, c'est-à-dire que les gaz s'écoulent alors en sens inverse Au-dessous de la sole de four se trouventles régénérateurs destinésà préchauffer par régénération l'air de combustion en cas d'utilisation de gaz riche ou l'air de combustion et'du gaz pauvre en cas d'utilisation de gaz pauvre. Dans le cas du chauffage avec du gaz riche, représen- té sur la figure 1, du gaz riche est introduit dans la ré- gion inférieure du carneau par l'intermédiaire des conduits 6 qui s'étendent en tant que branchements à partir du con- duit de gaz riche 7 Les conduits 6 débouchent dans les par- ties correspondantes des doubles carneaux Cependant, dans le système de carneaux suivant l'invention du gaz est envoyé durant chaque période de chauffage dans les deux parties adjacentes 3 et 4 de deux doubles carneaux voisins séparés par une maçonnerie de briques s'étendant jusqu'à la vo te de four. A chaque double carneau sont associés deux régénéra- teurs ou compartiments de régénérateur désignés sur la figu- re 1 par a et b dans lesquels l'air nécessaire à la combus- tion du gaz riche est préchauffé avant de passer dans les carneaux, alors que dans les régénérateurs c et d réalisés de la même façon et raccordés aux carneaux les gaz brtlés pas- sent au cours de cette-demi-période Suivant la présente invention il s'étend à partir de chaque régénérateur a, b, c et d trois canaux de transfert 8, 9 et 10 dont le canal 8 débouche dans la région inférieure d'une partie 4 d'un dou- ble carneau 1 et un autre canal 9 débouche dans la région in- férieure de la partie adjacente 3 du double carneau avoisi- nant séparé par une maçonnerie de briques 5 s'étendant jus- qu'à la voûte de four, alors que le troisième canal de transfert 10 des deux régénérateurs a, b; c, d s'étend vers le haut à l'intérieur de cette maçonnerie de briques 5 et est ramifié de façon à déboucher au-dessus de la sole de four dans les parties adjacentes 3, 4 de doubles carneaux voisins 1. Suivant une forme de réalisation préférée de l'inven- tion les ouvertures de sortie des deux canaux de transfert, qui s'étendent vers le haut dans la maçonnerie de briques séparant les doubles carneaux, débouchent dans ceux-ci à des niveaux d'élévation différents Dans l'exemple de réa- lisation représenté les ouvertures de sortie des canaux de transfert s'étendant à partir des régénérateurs a et c sont situées au niveau désigné par I et les ouvertures de sortie des canaux de transfert s'étend ant a partir des régenera- teurs b et d au niveau désilgné par Il le sens d'écoulement du gaz riche et de l'air préchauffé par les régénérateurs a et b est indiqué sur la figure I par des flèches qui font de ce fait également apparaître le sens d'écoulement des gaz brûlés en direction des deux régénérateurs suivants c et d. Contrairement au mode de fonctionnement habituel de batte- ries de fours à coke comportant des doubles carneaux, il s'agit ici d'une combustion conduite chaque fois en sens in- verse dans deux doubles carneaux successifs. La figure 2 montre le système de chauffage suivant l'invention en cas de chauffage avec du gaz pauvre Le mode de construction est le même que pour le chauffage avec du gaz riche à ceci près que le conduit de gaz riche se trouve supprimé Alors que dans le système de chauffage de la fi- gure 1 de l'air est préchauffé dans les deux régénérateurs a et b, dans le cas du chauffage avec du gaz pauvre le régé- nérateur a est utilisé pour le préchauffage du gaz pauvre et l'air est préchauffé seulement dans le régénérateur b L'a- gencement des canaux de transfert est le même que pour le chauffage avec du gaz riche, c'est-à-dire que chaque régé- nérateur comporte trois canaux de transfert de sorte que du gaz pauvre préchauffé dans le régénérateur a est dirigé par le canal de transfert 8 dans la partie 4 du premier double carneau 1, par le canal de transfert 9 dans la partie 3 du double carneau avoisinant et par le canal de transfert 10 dans les deux parties mentionnées de ces carneaux, tandis que l'introduction du gaz pauvre à partir de la maçonnerie de briques s'étendant jusqu'à la voûte de four s'effectue au niveau désigné par I L'air préchauffé entre à partir du régénérateur b dans la partie 3 en pas Jfl per le caal 8, dans la partie 4 en passant par le canal 9 et, au nivea-u d'élévation désigné par II, dans les parties 3 et 4 de dou- bles carneaux voisins en passant par le canal 10 n'étendant dans la maçonnerie de briques. Comme dans l'exemple de réalisation décrit précédem- ment, le sens d'écoulemrent des gaz de chauffage et des gaz brûlés est indiqué par des flèches, cest-à-dire que les gaz brûlés entrent dans les deux régénérateurs désignés par c et d. L'expression "maçonnerie de briques" ou "cloison de briques" utilisée dans le présent mémoire doit être compri- se comme englobant tous les types de maçonneries et cloisons. REVENDICATIONS 1 Système de chauffage pour chauffer par régénéra- tion une batterie de fours à coke comportant des doubles car- neaux qui sont disposés transversalement à la direction lon- gitudinale de la batterie et dont les deux parties sont sé- parées l'une de l'autre par une cloison de briques de façon à laisser libre une ouverture supérieure formant passage, alors qu'entre deux doubles carneaux se trouve une maçonne- rie de briques s'étendant jusqu'à la voate de four, les ré- générateurs s'étendant au-dessous de la sole de four trans- versalement à la batterie étant par l'intermédiaire de ca- naux de transfert en communication avec les carneaux dans lesquels ces derniers débouchent à des niveaux d'élévation différents, et deux régénérateurs étant associés à chaque double carneau, caractérisé en ce qu'à partir de chaque ré- générateur (a, b, c, d) s'étendent trois canaux de trans- fert dont l'un ( 8) débouche dans la région inférieure d'une partie ( 3, 4) d'un double carneau et dont un autre débouche dans la région inférieure de la partie adjacente ( 3, 4) du double carneau voisin séparé par une maçonnerie de briques ( 5) s'étendant jusqu'à la voûte de four, alors que le troi- sième canal de transfert ( 10) des deux régénérateurs s'étend vers le haut dans cette maçonnerie de briques ( 5) et est ra- mifié de façon à déboucher dans les parties adjacentes ( 3, 4) de doubles carneaux voisins au-dessus de la sole de four. 2 Système de chauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ouvertures de sortie des deux ca- naux de transfert ( 10), qui s'étendent dans la maçonnerie de briques ( 5) atteignant la voûte de four, débouchent dans les carneaux à des niveaux d'élévation différents (I, II). 3 Système de chauffage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'à chacun des deux canaux de trans- fert ( 10), qui s'étendent vers le haut dans la maçonnerie de briques ( 5) atteignant la voûte de four, sont associées plu- sieurs ouvertures de sortie échelonnées en hauteur qui dé- bouchent dans les carneaux.