Brevet FR2790544A1 — publié le 20000908

DISPOSITIF POUR L'EXTRACTION DE CHALEUR A PARTIR DE GAZ ET FOUR EQUIPE DU DISPOSITIF La présente invention se rapporte au domaine du traitement de gaz chauds, notamment gaz de combustion, en vue de la récupération de la chaleur véhiculée par ces gaz. Elle concerne plus particulièrement le traitement de gaz contenant des poussières et/ou des substances condensables, qui peuvent notamment être produits dans un four, tel qu'un four pour la fusion de verre ou matière minérale similaire. Dans un four à verre, la composition de matières vitrifiables est amenée à l'état fondu à une température de l'ordre de 1200 à 1300 C au moyen d'énergie thermique apportée en particulier par des brûleurs à gaz. Les gaz de combustion s'échappent du four à une température de l'ordre de 1000 à 1200 C, en entraînant avec eux une certaine quantité de matières gazeuses provenant de composants volatils de la composition vitrifiable, tels que le bore. La zone de sortie des gaz du four est généralement équipée d'une tour de refroidissement destinée d'une part à récupérer une partie de la chaleur des gaz de combustion, afin de la réutiliser comme énergie thermique de fusion, et d'autre part à condenser les matières volatiles afin de les séparer en vue du rejet du gaz refroidi dans l'atmosphère. La tour de refroidissement comprend généralement un premier étage o le fluide froid est de l'air atmosphérique, qui quitte l'échangeur à une température de l'ordre de 600 C et peut être recyclé au niveau des brûleurs en tant qu'air de combustion, étage dont les gaz de combustion traités sortent à une température de l'ordre de 700 C, et un deuxième étage o le fluide froid est de l'eau pulvérisée directement dans les gaz de combustion traités entraînant la solidification en poussière des substances condensables. Le mélange de gaz refroidi, de vapeur d'eau et de poussière est ensuite soumis à une séparation par un électrofiltre qui piège les poussières et rejette un gaz à une température d'environ 400 C. Ce rejet à l'atmosphère représente une perte d'énergie non négligeable qui peut se chiffrer en mégawatts.heure dans une installation industrielle de production de verre. Cependant, la présence des matières condensables qui représente plusieurs grammes de matière par mètre cube de gaz chaud empêche de traiter ce gaz dans un échangeur de chaleur classique car celui-ci serait bouché très rapidement par les poussières condensées. Il ne serait capable de fonctionner que suivant des cycles brefs entrecoupés de cycles de nettoyage qui posent de réelles difficultés techniques intrinsèques et qui sont en outre susceptibles de perturber la production de verre. Le but de l'invention a été de résoudre ce problème et de fournir un dispositif capable d'extraire la chaleur de ces gaz chauds de façon durable tout au long de la production desdits gaz sans perturber la production. A cet égard, I'invention a pour objet un dispositif pour l'extraction de chaleur à partir de gaz, notamment de combustion, contenant des poussières et/ou des substances condensables, comprenant: - un échangeur de chaleur comportant une enceinte ayant une symétrie de révolution, entourée d'une enveloppe de refroidissement, - équipé de moyens pour créer un courant de gaz rotatif sensiblement hélicoïdal dans au moins une partie de l'enceinte. Grâce a cette circulation rotative du courant de gaz, les poussières et/ou substances condensées lors du refroidissement sont projetées vers les parois froides de l'enceinte de traitement et adhérent à ces parois. L'accumulation de solides se fait de manière contrôlée à la périphérie de l'enceinte et relativement régulièrement répartie sur la longueur de la partie de l'enceinte o règne le courant rotatif de gaz, autorisant le passage de gaz et l'échange de chaleur pendant une longue durée. Le nettoyage du dispositif est également facilité par la construction de ce dernier, notamment grâce à des moyens décrits ci-après capables d'opérer sans perturber le fonctionnement du dispositif et du procédé qui génère les gaz chauds. Le fluide circulant dans l'enveloppe de refroidissement peut être de tout type couramment employé, notamment huile ou eau. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses l'enceinte a une forme sensiblement cylindrique, conique, tronconique ou résultant de l'association d'un cylindre et d'un cône ou tronc de cône. De préférence, I'enceinte est disposée verticalement et lorsque sa forme comprend un cône ou tronc de cône, la pointe de celui-ci est dirigée vers le bas. Dans une réalisation préférée, I'enceinte a la forme d'un cylindre qui se termine vers le bas par une partie conique, du type d'un cyclone. Les dimensions de l'enceinte sont adaptées au volume de gaz à traiter en fonction de l'installation qui produit les gaz. La partie dans laquelle règne le courant de gaz rotatif sensiblement hélicoïdal est de préférence suffisamment longue pour que le courant suive au moins deux tours d'hélice, avantageusement au moins 4, notamment au moins 5. Dans un mode de réalisation avantageux, les moyens pour créer un courant de gaz rotatif comprennent des moyens d'amenée du gaz chaud tangentiellement à l'enceinte de traitement. Le mouvement rotatif hélicoïdal s'obtient aisément sur la longueur désirée en sélectionnant la vitesse d'entrée des gaz. De préférence, les moyens pour créer un courant de gaz rotatif comprennent une rampe hélicoïdale disposée dans l'enceinte de traitement de manière coaxiale. La rampe, qui a avantageusement la forme d'un ruban plat enroulé de manière hélicoïdale, impose géométriquement un passage rotatif des gaz. Avantageusement, le dispositif comprend en outre des moyens pour déplacer la rampe en translation suivant l'axe de l'enceinte. Ceci permet entre autres de décaler longitudinalement le circuit de gaz dans l'enceinte. L'amplitude du mouvement de translation de la rampe peut être quelconque mais est avantageusement choisie à une valeur légèrement supérieure au pas de l'hélice, un mouvement plus ample étant de peu d'utilité en raison de la forme répétitive du dispositif. Ce mouvement de translation peut éventuellement être utilisé pour nettoyer l'enceinte de traitement en continu pendant le fonctionnement de l'échange thermique, lorsque la rampe est conçue de manière à ce que sa bordure extérieure épouse sensiblement le contour intérieur de l'enceinte de traitement, et décolle par frottement le dépôt de poussières qui adhère à la paroi froide de I'enceinte. Dans un mode de réalisation préféré, la rampe est conçue de manière à être déplacée sans frottement contre la paroi intérieure de l'enceinte (à l'état initial libre de tout dépôt de poussières). Le nettoyage peut également être réalisé en continu au cours du fonctionnement du dispositif, grâce à des moyens d'amenée d'un matériau solide particulaire dans le courant de gaz rotatif. Comme les poussières, le matériau particulaire est projeté contre la paroi froide de l'enceinte sous l'effet de la force centrifuge, l'énergie cinétique des particules étant suffisante pour réaliser une abrasion du dépôt de poussières adhérant à la paroi froide. En fonction de la nature des matériaux constitutifs du dispositif et des dépôts, le matériau particulaire peut être choisi de manière à réaliser une abrasion sélective du dépôt et non des parois. On préfère donc un matériau plus dur que la matière déposée et moins dur que la matière des parois. Le sable remplit généralement assez bien ces conditions. Lorsque l'enceinte de traitement a une disposition verticale, I'effet de la gravité sur des particules abrasives relativement lourdes pourrait conduire à un parcours privilégié des particules le long des parois conduisant à une abrasion inégale le long de l'enceinte. Cela peut être évité grâce à l'utilisation de la rampe précitée qui est apte à guider les particules abrasives suivant le parcours hélicoïdal prédéterminé par l'enroulement de la rampe. Un décalage progressif en translation sur une distance légèrement supérieure au pas de l'hélice pendant la durée d'introduction du matériau particulaire assure une abrasion de la totalité du dépôt de poussières. Le dispositif comprend avantageusement des moyens de collecte de solides en aval de la partie de l'enceinte o règne le courant de gaz rotatif pour la récupération des poussières ou solides condensés et/ou un recyclage du matériau particulaire. La sortie des gaz peut se faire de toute façon connue, notamment tangentiellement à l'axe de l'enceinte en particulier pour une enceinte cylindrique, ou de façon axiale, avantageusement avec un circuit de retour arrière des gaz au centre de l'enceinte comme dans les cyclones. Le dispositif peut donc avantageusement comprendre en outre une conduite interne, notamment tubulaire, coaxiale avec l'enceinte, dont une extrémité ouverte se situe à la fin du courant rotatif des gaz et dont l'autre extrémité est ouverte à l'extérieur pour évacuer les gaz refroidis. Dans un mode particulier de réalisation comprenant une rampe tel que décrit précédemment, la rampe est enroulée autour d'une conduite interne, avantageusement cylindrique. Suivant une réalisation avantageuse, 'enceinte de traitement et son enveloppe de refroidissement sont constituées par une pluralité de tubes enroulés sur eux-mêmes de façon hélicoïdale et imbriqués les uns dans les autres de manière a former une paroi continue. D'une part, ceci constitue une double paroi résistant à des pressions intérieures très élevées. D'autre part, la juxtaposition des tubes à section circulaire offre une surface d'échange supérieure à celle offerte par une surface plane. A cet égard, cette forme d'échangeur de chaleur n'est pas limitée à la constitution d'un dispositif à courant rotatif et l'invention englobe également toute autre forme de réalisation d'échangeur de chaleur utilisant cette double enveloppe. Cette forme d'échangeur se révèle toutefois particulièrement avantageuse pour la constitution d'un dispositif à courant de gaz rotatif, dans la mesure o les reliefs en hélice de la paroi interne de l'enceinte ainsi constituée contribuent à générer un écoulement de gaz rotationnel sensiblement hélicoïdal le long de l'enceinte. Entre autres applications du dispositif qui vient d'être décrit, l'invention a pour objet un four, notamment four pour la fusion de verre ou matière minérale similaire, comprenant une sortie de gaz chaud contenant des poussières et/ou des substances condensables et équipé d'une unité de refroidissement dudit gaz chaud, caractérisé en ce que l'unité de refroidissement comprend au moins un dispositif pour l'extraction de chaleur tel que ci-dessus. Dans cette application, il peut arriver qu'une partie des poussières soient trop fines pour rester collées à la paroi intérieure de l'enceinte de traitement. Le four peut alors comprendre en outre des moyens pour acheminer le gaz refroidi dans l'unité de refroidissement vers un filtre qui piège les poussières et rejette le gaz filtré dans l'atmosphère: Grâce au dispositif d'échange de chaleur selon l'invention, qui permet la récupération des poussières et substances condensables entraînées avec les gaz de combustion, le rendement d'un procédé, notamment de fusion, peut être amélioré en réintroduisant les poussières et substances récupérées par l'échangeur, dans la charge de matière à traiter dans le four ou directement dans le four. Lorsque les poussières et substances condensables sont récupérées par abrasion en utilisant un matériau particulaire, I'utilisation de sable en tant que matériau particulaire est particulièrement avantageuse dans le cas d'un four à verre car il peut être recyclé avec les poussières comme matière première de la charge vitrifiable. Le dispositif d'échange de chaleur peut être dimensionné de manière à extraire une quantité de chaleur suffisante pour produire de la vapeur d'eau. Pour ce faire, on peut utiliser directement de l'eau comme fluide de refroidissement dans l'enveloppe de l'échangeur selon l'invention. On choisit alors une forme et une constitution de l'enceinte et de l'enveloppe apte à résister aux efforts imposés par la pression de vapeur dans l'enveloppe. Dans ce mode de réalisation, il est avantageux d'utiliser une enveloppe constituée de l'association d'une pluralité de tubes enroulés sur eux-mêmes, l'eau de refroidissement circulant en autant de circuits de refroidissement dans chacun des tubes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un four à verre équipé d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe de ce dispositif, - la figure 3 représente l'efficacité de l'échange thermique obtenu avec le dispositif de la figure 2, - la figure 4 représente une variante du dispositif de la figure 2. On précise tout d'abord que, par souci de clarté, les éléments représentés sur les figures ne sont pas nécessairement reproduits à l'échelle, certaines dimensions ayant pu être augmentées ou diminuées, et que certains détails de construction non essentiels pour la compréhension de l'invention ont pu être omis. L'installation visible sur la figure 1 comprend essentiellement un four à verre 1, alimenté en mélange vitrifiable par des moyens usuels appropriés 2, et dans lequel l'énergie de fusion est apportée par des brûleurs 3 à gaz. Le verre produit dans le four 1 est soutiré par des moyens non représentés en vue d'être transformé en des produits qui peuvent être très divers, notamment en des produits à base de laine ou de fibres de verre, tels que matelas, voiles, et autres, o le verre peut être additionné de diverses matières organiques ou minérales. A une extrémité du four, les gaz de combustion, qui sont chargés notamment de composés gazeux issus d'éléments volatils de la composition de verre, sont dirigés vers une unité de refroidissement 4 dans laquelle ils vont passer d'une température d'environ 1000 C à une température d'environ 200 0C. Cette unité comporte un premier échangeur de chaleur 5 utilisant l'air atmosphérique comme fluide froid 6. Cet échangeur est dimensionné de telle sorte que la chaleur extraite par l'air 6 porte la température de ce dernier à une valeur de l'ordre de 600 C, ce qui permet avantageusement de l'utiliser comme comburant chaud réintroduit en 7 dans les brûleurs 3. La température des gaz de combustion en sortie du premier échangeur est de l'ordre de 700 C. A cette température, les substances condensables issues d'éléments volatils de la composition de verre sont encore à l'état gazeux, et l'échangeur 5 n'a été exposé à aucune matière solide. L'unité 4 comporte un deuxième échangeur 8 en série avec le premier échangeur 5, destiné à extraire une fraction supplémentaire de chaleur des gaz refroidis à 700 C en abaissant la température des gaz au-dessous du point de solidification des matières volatiles condensables L'échangeur de chaleur 8 est constitué d'un dispositif selon l'invention qui a essentiellement la forme d'un cyclone avec un corps cylindrique allongé 9 dans lequel est disposé les moyens échangeurs de chaleur et une partie inférieure conique 10 jouant le rôle de séparateur de solides. Il comporte une alimentation 11 en gaz tangentielle par rapport à l'axe du corps tubulaire, et une sortie de gaz axiale 12 disposée du même côté que l'alimentation 11. Il est dimensionné de manière à ce que les gaz traités sortant du dispositif soient refroidis à une température de l'ordre de 200 C. Les gaz sont en outre au moins partiellement dépoussiérés, les poussières étant recueillies dans un collecteur 13. Si besoin est, les gaz sortant du dispositif en 12 peuvent être ensuite traités avant rejet à l'atmosphère 14, au moyen d'un filtre 15 qui peut être de tout type connu, avantageusement un simple filtre à voile filtrant qui est plus performant qu'un électrofiltre tel que ceux généralement employés pour traiter le gaz chaud en sortie d'une tour de refroidissement à pulvérisation d'eau. La structure interne du dispositif 8 est visible sur la vue en coupe longitudinale de la figure 2. La partie cylindrique 9 du dispositif est constituée d'une double enveloppe formée d'un tube extérieur 16 et d'un tube intérieur 17 qui délimite l'enceinte de traitement, tubes entre lesquels circule un courant ascendant de fluide de refroidissement tel que de l'eau introduit par une conduite 18 et rejeté en 29. Les gaz à traiter sont acheminés par une conduite 19 qui communique avec l'entrée tangentielle 11 disposée en haut de la partie cylindrique 9. Les gaz introduits tangentiellement à la périphérie de l'enceinte de traitement amorcent un mouvement rotatif à l'intérieur de l'enceinte. Ce mouvement rotatif est imposé en outre par la présence de la rampe hélicoïdale 20 représentée ici avec 7 tours d'hélice, mais qui pourrait être dimensionnée autrement selon les besoins de l'installation. La rampe est disposée dans la quasi totalité de la partie cylindrique 9, assurant l'instauration d'un courant de gaz rotationnel dans sensiblement toute la partie cylindrique 9. La rampe 20 est fixée sur des tiges verticales 21 coaxiales avec la partie cylindrique 9. Elle est de préférence libre de tout frottement contre la paroi 17 de l'enceinte de traitement. Elle est en outre enroulée autour d'un conduit tubulaire interne 22, dont une extrémité 23 est ouverte au niveau du bas de la rampe 20 et l'autre extrémité 12 est ouverte à l'extérieur pour la sortie des gaz traités. En effet, comme indiqué par les deux flèches F, les gaz arrivés en bas de la rampe remontent à l'intérieur de la conduite 22. De manière surprenante, il a été constaté que la présence de cette rampe en forme de serpentin améliore très nettement le transfert thermique entre le gaz chaud et l'eau de refroidissement, par rapport au rendement théorique calculé pour cet échangeur tubulaire à contre- courant. Une explication possible serait que cette forme d'écoulement gazeux rotatif crée des turbulences dans le dispositif, lesquelles augmentent le transfert de calories. La rampe 20 a été représentée ici sous la forme d'une hélice a pas constant. Toutefois, dans une variante, on peut utiliser une hélice à pas variable, le pas se rétrécissant vers le bas du dispositif, le volume entre deux ailes étant de plus en plus petit au fur et à mesure que le gaz se refroidit et a tendance naturellement à occuper un volume plus faible. Le dispositif peut fonctionner en pression ou en aspiration, en installant un ventilateur respectivement en amont du dispositif, par exemple sur la conduite 19, pour pousser les gaz à travers le dispositif, ou en aval de la sortie 12 pour aspirer les gaz traités vers l'extérieur. La vitesse des gaz dans le dispositif est avantageusement élevée, en particulier de l'ordre de 30 à 40 m/s à l'entrée du gaz chaud, correspondant à environ 20 à 25 m/s à la sortie du gaz refroidi. En fonctionnement, les gaz chargés de substances condensables, suivent le parcours imposé par la rampe 20 et longent la paroi 17 refroidie par l'eau de refroidissement. Ce faisant, la température du gaz diminue, les substances condensables se solidifient en poussières 24 qui adhèrent à la paroi froide 17 quand elles viennent au contact de cette dernière, notamment sous l'effet de la force centrifuge, et viennent constituer un dépôt 25 sur au moins une partie de la longueur de l'enceinte. Ce dépôt 25 peut être gênant dans la mesure o, en s'épaississant il isole thermiquement la paroi 17 et fait baisser le rendement de l'échange de chaleur, et o à terme, il serait susceptible de gêner le passage des gaz. La forme du dispositif permet néanmoins un nettoyage très simple de la paroi 17, grâce aux moyens suivants. Le dispositif comprend une réserve 26 de matériau particulaire abrasif tel que du sable, capable de délivrer le matériau dans le courant de gaz à traiter, par un piquage dans la conduite 19 ou bien directement dans l'enceinte. La distribution du matériau abrasif peut être commandée par une vanne 27. Lorsque l'on souhaite éliminer le dépôt 25 formé sur la paroi 17, il suffit de délivrer avec les gaz à traiter un débit de matériau abrasif qui peut être très faible. Les particules du matériau sont entraînées dans le courant de gaz rotatif et projetées par force centrifuge contre les parois de telle sorte qu'elles arrachent le dépôt 25 et décapent la surface de la paroi 17 de l'enceinte. Dans cette configuration, le matériau a tendance à décaper préférentiellement la partie de surface 17 qui est proche de la spire de la rampe , car le matériau s'accumule sur la rampe sous l'effet de la gravité. Afin de permettre le décapage de toute la surface 17, la rampe est mobile en translation suivant l'axe du dispositif, grâce à un mécanisme d'entraînement 28 coopérant avec les tiges de support 21. L'amplitude du mouvement de translation est légèrement supérieure au pas de l'hélice de la rampe 20. Le matériau abrasif et le dépôt arraché de la surface 17 tombent dans la partie conique 10 de séparation de solides et sont collectés dans le collecteur 13. Lorsque le matériau abrasif utilisé est du sable, I'installation peut comprendre, comme schématisé sur la figure 1, des moyens pour acheminer les solides séparés depuis le collecteur 13 jusqu'aux moyens d'alimentation 2 du four en mélange vitrifiable, puisque aussi bien le sable que la matière du dépôt entrent dans la composition de ce mélange. Un temps de traitement très court suffit pour débarrasser la surface 17 du dépôt 25 et atteindre à nouveau un rendement d'échange thermique optimal, sans interrompre la circulation des gaz et donc sans perturber le procédé an amont du dispositif. A titre indicatif, dans les conditions d'échange thermique indiquées précédemment (température des gaz chauds et froids, vitesse des gaz), l'échangeur de chaleur peut fonctionner de manière satisfaisante pendant 8 heures d'affilée, après quoi un cycle de nettoyage de 10 minutes utilisant 3 litres de sable permet de décaper complètement les surfaces. La figure 3 illustre l'évolution des températures des gaz sortant et de l'eau de refroidissement au cours de ces opérations. En fonctionnement, la température des fumées sortant du four est constante. La température d'entrée en 18 de l'eau de refroidissement est régulée à une valeur de consigne constante. La température des fumées sortant en 12 de l'échangeur de chaleur a tendance à augmenter légèrement avec le temps, en raison de l'accumulation des poussières déposées sur la surface 17 de l'enceinte de refroidissement, le dépôt empêchant une partie de l'échange thermique. De même, la température de l'eau sortant du dispositif a tendance à baisser pour les mêmes raisons. Lorsque l'on élimine le dépôt de la surface intérieure de l'enceinte de l'échangeur, le transfert thermique se fait mieux et les gaz refroidis sont plus froids et l'eau de refroidissement sort plus chaude. Le cycle de nettoyage est visible sur les profils de température des fluides mis en oeuvre dans l'échangeur sous la forme d'un décrochement. Ce système est très sensible: sur l'agrandissement de la zone de décrochement correspondant au cycle de nettoyage, on observe des variations oscillantes des température des fluides qui reflètent les oscillations de la rampe 20. La figure 4 représente un détail d'une variante de construction du dispositif de la figure 2 dans lequel la double enveloppe est remplacée par un système de cinq tubes 30, 31, 32, 33, 34 qui sont chacun enroulés sur eux-mêmes de façon hélicoïdale identique et sont associés les uns aux autres par vissage d'une hélice dans l'autre de manière à former une paroi continue. Le fluide de refroidissement circule à l'intérieur de chacun des tubes. L'étanchéité de la paroi peut être obtenue de diverses manières, notamment en plaçant autour de la double enveloppe un matériau de joint et le tout dans un boîtier isolant. Cette construction de la double enveloppe est plus particulièrement adaptée à la récupération de chaleur avec production de vapeur d'eau à haute température, typiquement sous une pression élevée de l'ordre de 30 à 50 bars, qui peut être utilisée sur le site industriel pour entraîner une turbine et produire de l'énergie électrique. Si l'on utilise dans ce cas, une enveloppe de refroidissement tubulaire telle que celle représentée à la figure 2, la pression de vapeur dans l'espace entre les tubes 14 et 15 exerce sur le tube 15 une force dirigée vers le centre du tube qui risquerait de provoquer la rupture du tube intérieur 15. Au contraire dans la variante de la figure 4, I'eau de refroidissement circule dans chacun des tubes 30, 31, 32, 33, 34 en exerçant sur chacun d'eux une force dirigée vers l'extérieur du tube et à laquelle ils résistent parfaitement. De préférence, lorsque ce système est utilisé conjointement avec une rampe hélicoïdale, l'angle de l'hélice de la rampe est avantageusement le même que l'angle de l'hélice des tubes 30, 31, 32, 33, 34 pour un guidage plus souple du gaz dans le dispositif. Néanmoins, des angles légèrement différents peuvent être intéressants dans la mesure o ils sont source de turbulences favorables à I'échange de chaleur. L'invention a été décrite dans le cas d'un dispositif à partie cylindrique mais ne doit pas être limitée à cette forme de réalisation particulière et toutes les autres formes décrites précédemment sont également envisageables. De même l'invention a été décrite préférentiellement dans le cas d'une installation de fusion de verre mais s'applique également au traitement d'autres fumées industrielles. En particulier, l'unité de refroidissement dont fait partie le dispositif selon l'invention peut être conçue de manière différente avec ou sans autre échangeur de chaleur, non limité au type de celui représenté sur la figure 1. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'extraction de chaleur à partir de gaz, notamment de combustion, contenant des poussières et/ou des substances condensables, comprenant: - un échangeur de chaleur (8) comportant une enceinte (9) ayant une symétrie de révolution, entourée d'une enveloppe (17,18) de refroidissement, - équipé de moyens (11, 20) pour créer un courant de gaz rotatif sensiblement hélicoïdal dans au moins une partie de l'enceinte. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enceinte a une forme sensiblement cylindrique (9), conique, tronconique ou résultant de l'association d'un cylindre (9) et d'un cône (10) ou tronc de cône. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens pour créer un courant de gaz rotatif comprennent des moyens (11) d'amenée du gaz chaud tangentiellement à l'enceinte de traitement. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour créer un courant de gaz rotatif comprennent une rampe hélicoïdale (20) disposée dans l'enceinte (9) de traitement de manière coaxiale. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (21,28) pour déplacer la rampe (20) en translation suivant l'axe de l'enceinte (9). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (26,27) d'amenée d'un matériau solide particulaire, tel que du sable, dans le courant de gaz rotatif. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (10,13) de collecte de solides en aval de la partie de l'enceinte (9) o règne le courant de gaz rotatif. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une conduite interne (22) dont une extrémité (23) est ouverte dans l'enceinte de traitement à la fin du courant rotatif et l'autre extrémité (12) est ouverte à l'extérieur de l'enceinte. 9. Dispositif selon la revendication 8 dépendant de la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la rampe (20) est enroulée autour de la conduite (22). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enceinte (9) de traitement et son enveloppe de refroidissement sont constituées par une pluralité de tubes (30,31,32,33, 34) enroulés sur eux-mêmes de façon hélicoïdale et imbriqués les uns dans les autres de manière à former une paroi continue. 11. Four, notamment four (1) pour la fusion de verre ou matière minérale similaire, comprenant une zone de sortie de gaz chaud contenant des poussières et/ou des substances condensables et équipé d'une unité (4) de refroidissement dudit gaz, caractérisé en ce que l'unité (4) de refroidissement comprend au moins un dispositif (8) pour l'extraction de chaleur selon l'une des revendications précédentes. 12. Four selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour acheminer le gaz refroidi dans l'unité de refroidissement vers un filtre (15) qui rejette le gaz filtré dans l'atmosphère (14). 13. Four selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que l'unité de refroidissement comprend un échangeur (8) selon la revendication 7 et en ce qu'il comprend des moyens pour réintroduire les solides collectés par les moyens (10,13) dans la matière (2) à traiter dans le four ou directement dans le four.