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"Fours de combustion.'*
La présente invention a pour objet, en gênerai, la technique des fours de combustion.
Elle a plus particulièrement pour objet un four à verre comportant .des ombres de régénération opposées en vue de conserver momentanément la chaleur éliminée de la zone de combustion par le système de tirage. Plus particulièrement encore, l'invention a pour objet un appareil utilise pour effectuer le renversement de l'écoulement des produits gazeux de la combustion, ainsi que de l'air de cette dernière à l'intérieur du four et, en particulier, le système régénérateur permettant d'améliorer l'efficacité thermique du fonctionnement.
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Un four du type régénérateur faisant l'objet de la présente invention comprend des chambres d'accumulation de chaleur sur les cotés opposés de la zone de combustion proprement dite. Les chambres opposées de régé- nération ont un intérieur constitué de plusieurs briques souvent appe- lées "ruchage", empilées de façon que l'air ou les gaz résiduaires puis- sent passer à travers, tout en assurant une large surface pour les gaz chauds avec lesquels elles doivent entrer en contact.
De chacune des chambres de régénération, partent des canaux se terminant dans des ouvertures (appelées ci-après orifices), reliées al- ternativement a une cheminée, dans laquelle un tirage peut être provoqué par une soufflerie centrifuge ou un autre type de système de ventilateur.
Lors du fonctionnement de ces fours, où les gaz de combustion sont pas- ses par une des chambres de régénération et, par conséquent, par la che- minée pendant une période donnée, l'écoulement du système est inversé de façon que l'air d'admi@sion soit dirigé à travers la même chambre de ré- génération et dans la zone de combustion, tandis que les gaz de combus- tion passent par l'autre chambre de régénération, pour céder leur cha- leur au "ruchage" de cette dernière, comme décrit ci-dessus. De la sorte, l'air d'admission passant par le "ruchage" absorbe la chaleur qui, comme indiqué, a été extraite des gaz résiduaires et momentanément accumulée dans les briques constituant le système de "ruchage".
Comme indiqué ci-dessus, il existe actuellement des appareils de renversement, comme par exemple des soupapes à papillon, servant à chan- ger l'écoulement des gaz à l'intérieur d'un système de régénération. On a trouvé que l'appareil de renversement d'écoulement du type à soupape à papillon laissait beaucoup à désirer, principalement du fait que les soupapes à papillon n'assuraient pas un joint efficace et que, par con- séquent, l'efficacité thermique n'était pas optimum. De plus, on com- prend aisément que des fours assez grands impliquent d'importantes quan- tités de gaz, à la fois pour l'air d'admission et les gaz de combustion sortants. Dès lors, les canaux, les conduites et les orifices nécessai- res pour le traitement de ces volumes doivent être assez larges.
C'est pourquoi, les soupapes du type à papillon doivent être assez massives afin de pouvoir remplir les distances séparant les pavis des orifices, etc. Avec de:: soupapes aussi grandes et aussi massives, la forte quanti- té de chaleur impliquée provoque un important gauchissement des éléments
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de soupape, tout en réduisant l'efficacité de l'étanchéification. On a également trouvé que le fonctionnement de ces soupapes était très coûteux par suite de leurs dimensions et de la structure d'appui requise pour supporter leur arbre.
On a également eu recours à des canalisations du type mobile mais, malheureusement, ce système s'est accompagné de fuites excessives et a également nécessité un refroidissement important, sinon il se produisait un gauchissement provoquant un grippage mécanique lors du fonctionnement. On a également trouvé que les soupapes de renversement d'écoulement connues jusqu'à présent nécessitaient beaucoup d'entretien et, ce qui est plus important encore, aucun des appareil ou soupapes du type à renversement d'écoulement connus jusqu'à présent ne s'est avéré un jqint réellement efficace permettant d'approcher l'efficacité thermi- que théorique possible.
En conséquence, un objet principal de la présente invention est de prévoir un appareil de renversement d'écoulement pour les fours du type à régénération, cet appareil coinportant des caractéristiques assurant un joint extrêmement étanche, de façon que l'efficacité thermique de tout le système se rapproche d'une valeur optimum.
Un autre objet de la présente invention est de prévoir un appareil de renversement d'écoulement comportant des caractéristiques permettant un renversement rapide d'une position de tirage ou de sortie sur une sor-' tie de canal de chambre de régénération vers l'autre sortie de canal de la chambre du four de régénération.
Un autre objet encore de la présente invention est de prévoir un appareil de renversement d'écoulement pour des fours du type de régénéra-) tion, dont les pièces mobiles sont facilement accessibles, de façon que l'entretien, bien que réduit au minimum, puisse être effectué avec un mximum de facilité.
Un autre objet de la présente invention est de prévoir un appareil du type décrit comportant dcs caractéristiques hautement souhaitables permettant un contrôle solidaire et automatique du dosage des gaz rési- duaircs ou des produits de conbustion suivant des principes de combustion efficaces, tout enassurant, en même temps, le contrôle de l'écoulement et de la quantité d'air d'admission suivant la pratique de la combustion.
Un autre objet de la présente invention est Je prévoir un appareil du type envisagé, comportant des caractéristiques permettant le rcnvcr-
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sèment de marche de l'appareil en utilisant un minimum d'énergie.
L'homme de métier reconnaîtra les objets ci-dessus ainsi que d'au- tres à la lecture de la description détaillée ci-après, en se référant aux dessins en annexe, dans lesquels on représente, à titre d'illustra- tion uniquement, plusieurs formes de réalisation de l'appareil de la présente invention.
Dans les,dessins
La fig. 1 est une élévation en bout, partiellement en coupe et avec d'autres parties détachées, d'un four à verre du type à sommet bombé, comportant des chambres de régénération opposées.
La fig. 2 est une vue en plan du four représenté à la fig. 1 et elle donne, comme la fige 1, une description d'un appareil à renversement de tirage de la présente invention, cet appareil étant représenté sous une forme schématique.
La fig. 3 est une élévation en bout d'un appareil de renversement de tirage suivant la présente invention, cet appareil étant représenté au-dessus des ouvertures ou orifices placés côte à côte et tournés vers le haut des canaux des chambres opposées de régénération.
La fig. 4 est une vue quelque peu agrandie de l'appareil de renver- sement de tirage, montrant, avec plus de détails, certaines caractéristi- ques mécaniques de construction, de même qu'un moyen pour effectuer son mouvement.
La fig. 5 est une vue en coupe prise sur la ligne 5-5 de la fig. 4.
La fig. 6 est une vue en coupe-prise sur la ligne 6-6 de la fig. 5.
La fig. 7 est une vue en coupe un peu agrandie, prise sur la ligne 7-7 de la fig. 5.
La fige 8 est une vue en coupe un peu agrandie, prise sur la ligne 8-8 de la fig. 5.
La fig. 9 est une vue en coupe de la partie inférieure de l'élément à chambre de ventilation de l'appareil de renversement de tirage, tout en montrant sa relation avec ses autres pièces composantes et, en parti- culier le système d'étanchéification avec un orifice de canal de chambre de régénération.
La fig. 10 est une vue en élévation latérale montrant la relation entre la chambre de ventilation, le canal du four de régénération et la
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cheminée à tirage induit.
La fig. 11 est une illustration schématique du circuit électrique et des contrôles pneumatiques assurant le fonctionnement automatique de l'appareil de renversement de tirage suivant une forme de réalisation préférée de la présente invention.
La fig. 12 est une élévation cn bout schématique d'une autre òrme de réalisation de la présente invention sous forme d'un appareil de rcn- ; versement à peu près analogue à celui représenté à la fig, 3, mais com- prenant plusieurs autres caractéristiques assurant un fonctionnement sou- haitablc dans certaines conditions.
Ainsi qu'on le comprendra plus clairement par la lecture de la des- cription ci-après, on peut constater que l'appareil de la présente in- vention est conçu en particulier pour un système de régénération d'un four, dans lequel des orifices adjacents de canaux allant respectivement aux chambres de régénération opposées sont alternativement raccordes à une cheminée à tirage induit.
Pour ce système de four, l'appareil de la présente invention comprend des voies courbes s'étendant dans le même plan que les orifices allant respectivement aux chambres opposées de ré- génération et à une chambre de ventilation comportant une extrémité de sortie supérieure et une ext@émité d'entrée inférieure, cette extrémité de sortie pouvant être raccordée hermétiquement à une cheminée a tirage induit, cette chambrc de ventilation pivotant sur cette sortie, tandis que cette extrémité d'entrée comprend un support prévu pour suivre ces voies en vue de déplacer cette extrémité d'entrée sur ces dernières, pour la raccorder alternativement à ces orifices.
Suivant une autre forme de réalisation de la présente invention, l'appareil comprend une canali- sation collectrice, afin d'améliorer le raccordement entre les orifices allant respectivement aux chambres opposées de régénération et à l'extré- mité d'entrée inférieure de la chambre de ventilation.
Suivant une autre forme de réalisation encore, assurant le contrôle voulu de l'écoulement des gaz à travers les orifices et la chambre de ventilation, la canalisation collectrice comporte plusieurs volets, la- mes ou ailettes à position angulaire réglable, assurant un contrôle de la section transversale libre de la canalisation à un endroit donne, de même qu'un contrôle du débit de l'air de combustion d'admission ou des gaz de sortie.
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En sa referait plus spécifiquement aux dessins, on représente dans les fig. 1 et 2, un four à verre 21 à sommet bombe contenant un bain de verre G dans le récipient 24 du four. Une niche à chien 26 (fig. 2) à une extrémité permet l'introduction des ingrédients formant le verre, tandis que la gorge 27, à l'extrémité opposée, permet l'évacuation du verre fondu, pour le traiter ultérieurement en articles en verre finis.
Le four comporte des chambres de régénération opposées 29 (à droite) et 29a (à gauche). Plusieurs tuyères 30 à droite, ainsi que des tuyères a- nalogues 30a, à gauche, servent à faire sortir un gaz combustible, comme par exemple du gaz naturel, assurant les conditions de fusion pour les ingrédients formateurs du verre. Un ensemble de briques empilées 31 est contenu dans chacune des chambres de régénération 29 et 29a et il per- met aux gaz de passer à travers, comme indiqué schématiquement par les floches. Comme représenté dans les fige 1 et Z, les gaz vont de droite à gauche et seule la ruyère de droite 30 fonctionne, tandis que la tuyè- re de gauche 30a est en position d'arrêt.
Après la combustion, les gaz descendent dans le ruchagc de la chambre de régénération de gauche 29a et ils passent à travers le canal de gauche 32a, qui se termine dans un orifice 33a dirigé vers le haut. Comme représenté à la fig. 2, l'orifice de sortie de gauche 32a est relié à l'appareil 35 de la présente inven- tion, qui dirige les gaz vers le haut, ainsi que hors de la conduite horizontale 36. L'appareil pivote sur la sortie 36 et on peut le faire tourner vers la droite (comme représenté en pointillé à la fig. 1), de façon qu'il vienne se placer sur l'orifice de droite 33, situé côte à c8te par rapport à l'orifice 33a. L'orifice de droite 33 est raccordé à un canal 32 analogue au canal 32a, avec Cette exception qu'il est rac- cordé à la chambre de régénération de droite 29.
Une paroi centrale 37 sépare les deux canaux et contribue à définir les orifices 33 et 33a tournés vers le haut.
L'appareil de renversement de tirage 3Sest représenté d'une manière plus détaillée dans les fig. 3 à 9. L'appareil comprend une chambre de ventilation verticale 38 en tôle, raccordée à la sortie 36 et ouverte au fond. La chambre 38 est une canalisation rectangulaire creuse définie par des parois latérales espacées 38a, 38b, ainsi que des parois analo- gues espacées 38c et 38d, toutes ces parois étant reliées ensemble. Des brides 39a, 39b, 39c et 39d sont fixées respectivement au bord inférieur
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de chacune de ces'parois. Des supports 40a, 40b, 40c et 40d sont fixés aux coins inférieurs de la chambre de ventilation (fig. 5). Les supports 40a et 40b s'étendent vers l'extérieur perpendiculairement à la paroi latérale 38c, tandis que les supports 40c et 40d s'étendent perpendicu-
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lairement à l'autre paroi latérale 38d.
Comme représenté très clairement à la fig. 5, des arbres espacés 41 et 41a sont montés d'une manière rota- tive dans les supports 40a-40b et 40c-40d. Les extrémités de l'arbre 41 sont également montées d'une manière rotative dans deux bras de levage parallèles et espaces 42 et 43 (à droite), s'étendant le long et en des-
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sous des parais 33a et 38b à partir d'un point situé au-delà de l'arbre 41, pour al .,r à peu près jusqu'à la moitié des parois 38a et .38b.
Les extrémités ce l'arbre 41a sont également montées d'une manière rotative dans des bras de levage parallèles et espacés 42a et 43a, placés de la
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mcme maniërt du coté gauche en s'étendant vers la droite à partir d'un point situé de l'arbre 41, pour venir rencontrer les bras de le- vage de droite 42 et 43. Les deux paires de bras de levage 42-42a et 43-43a sont espacées parallèlement sur les côtés opposés de la chambre de ventilation. Les bras 42 et 42a sont généralement dans le même aligne-
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ment, tout c4inie ics bras 43 et 43a.
Les extrémités intérieures des bras de levage coortpnt une pièce on portc-a-faux 44, dans le coin supérieur ou inférieur de laquelle est pratiquée une encoche, comme représenté en
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4S, pour pe,-ettre aux extrémités de chevaucher l'une sur l'autre, comme représenté c airoxnenL à la fig. 8. Ces extrémités des bras de levage alignés son;é±1;,'cs ensemble par une articulation pivotante 46 (voir éga-1 lement fig.Î=;5). les extrémités extérieures des bras de levage 42 et ; 42a, sont montées' d'une manière rotative, des roues à brides 47 et 47a respectivericiit. ' , 1'e idis que, sur les extrémités extérieures des bras de levage 43 et 43a,,. Eont montées, d'une manière rotative, des roues 43 et 48a.
Ces roues vyryent sur des voies courbes espacées 49 Cc(îté avant) et 50 (coté arrive), lorsque les bras de levage sont dans leur position de fonctionnement comme représenté cri poiiitili(,z :t la fio. 4. Les roues à brides .lui, et 41- servent de ;;uiucs, l,cs voies 49 et 50 sont espacées l'une de l'autrelt forment des arcs de cercle. Aux extraites intcrjcu- res des quatre t #ta de levage, par exemple les extraites voisines dru raccordemen't 40,,ont fixues, comme indique Cil 51a, des attaches ruz S's.-
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tendant vers le haut. Les attaches, sont à leur tour, fixées à un ressort 51b relié au support horizontal Slc s'étendant latéralement vers l'exté- rieur à partir de la paroi 38a de la chambre de ventilation et, de la même manière, mais non-représenté, à partir de la paroi opposée 38a.
Les qua- tre ressorts 51b (un sur chaque attache 51), reliés à chaque extrémité intérieure des quatre bras de levage, poussent normalement les extrémités intérieures des bras de levage comportant le raccordement 46 vers le haut de façon que le pivotement des deux bras 42 et 43 sur l'axe 41, ainsi que le pivotement des deux deux bras 42a et 43a sur l'axe 4-la maintien- nent les roues (47,47a, 48 et 48a) en contact avec la voie 49 à l'avant et la voie 50 à l'arrière. La position normale des bras de levage poussée vers le haut par les ressorts Slb est représentée en pointillés à la fig. 4.
Dans la position des bras de levage représentée en traits pleins à la fig. 4, les roues sortent des voies et la chambre de ventilation est fermée hermétiquement co.nme décrit ci-après d'une manière plus détail- lée.
En se référant aux fig. 1 et 3, on décrira à présent la façon de dé- placer la chambre de ventilation de sa position située sur l'orifice 33a dans une position située à droite sur l'orifice 33, étant entendu que l'orifice 33a conduit à la chambre de régénération de gauche 29a, tandis que l'orifice 33 va à la chambre de régénération de droite 29 du four 21.
Le déplacement s'effectue de la manière suivante. En se référant à la fig. 5, on peut constater que la chambre de ventilation 38 est située sur l'orifice de gauche 33a. L'arbre d'entraînement horizontal 52, situé sur la paroi 37 entre les orifices 33a et 33 est tourillonné, à l'avant, dans une boite de réduction d'engrenages 52a et, sur le côté éloigné, dans une monture tourillonnée 52b. Un moteur 52c fournit l'énergie à l'arbre 52 par l'intermédiaire de poulies espacées 52d (sur l'arbre du moteur) et 52e (sur l'arbre de la botte d'engrenages), ces poulies sup- portant une courroie 52f ; un bras de manivelle avant 53 et un bras de manivelle arrière 54 sont fixés sur l'arbre principal 52 en étant respec- tivement espacés vers l'intérieur de la boîte d'engrenages 52a et la monture à tourillon 52b.
Lors de la rotation de l'arbre 52, les bras de ' manivelle se déplacent sur un arc (traits discontinus) désigné par le chiffre de référence 100 dans les fig. 3 et 4, ce déplacement étant con-
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tr@é pr la botte d'engrenages 52a. L'arc de déplacement des extraites de hras de manivelle n'atteint pas tout à fait 180 . Lors de la rota- de l'arbre 52, les bras de manivelle 53 et 54 se déplacent ensemble parallèlement. A l'extrémité de chaque bras de manivelle, sont prévus ds moyeux 53a et 54a, tournés vers l'intérieur et sur chaque moyeu sont @@ntés, d'une manière rotative, des galets cylindriques 53b et 54b.
Les ets sont prévus pour rouler dans des glissières verticales 55 (avant)
55a (arrière), définies chacune par des rebords espacés 55c et 55d, ntés sur les parois avant 3Sa et arrière 38b. A l'extrémité extérieure du bras de manivelle 53 uniquement, sont montés des doigts 53d et 53e.
/'' Le doigt 53d est prévu pour s'engager dans le contact S6a du disjonc- teur de sécurité de gauche 58, lorsque le bras de manivelle 53 est dans sa position extrême de gauche, tandis que le doigt 53e s'engage dans le contact 56 du disjoncteur de sécurité de droite 57, lorsque le bras de manivelle est dans sa position extrême de droite. Les disjoncteurs de sécurite 57 et 58 excitent d'autres éléments de contrôle de la présente invention, qui seront décrits ci-après d'une manière plus détaillée.
Pour pousser les extrémités. intérieures des quatre bras de levage d'une manière pivotante vers le bas, afin qu'elles viennent/reposer hermétique- ment sur la chambre de venti@atin, les bras de manivelle 53 et 54 com- portent des galets de came 53f et 54f. Des butées de came 59 sont fixées à chacun des quatre bras de levage dans des positions prévues de façon à entrer en contact avec les galets de came.
Lorsque le bras de manivel- le ou de tourillon 53 et son bras associé 54 se déplacent sur l'arc de déplacement, comme décrit ci-dessus, les galets 53b et 54b étant respec- tivement dans leur glissière 55 et 55a, la chambre de ventilation, sup- portée sur les bras de levae 42, 42a, 43 et 43a, à leur tour supportés sur les roues 47, 47a, 48 et 48a dans les voies 49 et 50, se déplace d' une position dans l'autre, par exemple une position située sur un orifi- ce 33a, dans une position située sur l'autre orifice 33. Comme décrit ci-dessus, le mouvement de la chambre de ventilation 38 est contrôle par le fonctionnement du moteur, de façon que la rotation de l'arbre des bras de manivelle de sa position d'extrême gauche a sa position d' extrême droite prenne environ 3 secondes.
Dans les fig. 4 et 6, le bras de tourillon 53 est dans sa position extrême dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre, la chambre de ventilation 38 étant située
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sur l'orifice de gauche 33a. Comme représ@é en traits pleins, les res- sorts 51b, relies aux attaches 51 et, par aux bras de levage
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42 et 42a, sont dan.s leur position bras de levage se déplàcent dans cette dernière position à partir représent6o en pain- tillés sous l'action des galets de came 53f 54f sur les butées 59, prévues sur les bras 42 et 43.
Le entre les extré-
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Mités intérieures des bras de levage force é;Rment les bras 42a et 43a vers le bas, faisant ainsi pivoter tous les br de levage sur leurs
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axes de pivotement 41 et 41a, de sorte que lestes 7, 47a, 48 et 48a sont soulevées hors des voies 49 et 50 et que la brides inférieures
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39ae 39b, 39c et 39d formant le bord inférieur d,la chambre de ventila- tion 38 sont poussées fermement vers le bas en cact avec un joint an-
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nulaire en amiante 60a monte sur la périphérie doi'iectour 62a, comme représenté à la fig. 9. Le joint en amiante 60s e 1.ionté dans le canal périphérique 61a (fig. 9), formé dans le bord supe sur du collecteur
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62a, qui est égalewcnt situé sur les deux orifices'. et 33.
Le c3t6 droit de l'orifice 33 est réalisé de la même Manient, en se référant
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à la fig. 3, on constate que la canalisation de dros 62 comporte, sur son bord supérieur, un joint annulaire en amiante 60 @nté dans le canal 61. Des parois 63 et 63a séparent la.canalisation 62,, la canalisation
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62a, créant ainsi des passages indépendants comniunicl avec les ouver- tures.
A mi-distance entre les parois 63 et 63a, est l'axe princi- pal 52, auquel est relie le bras de manivelle 53 prév@ pour se déplacer comme décrit ci-dessus, faisant ainsi voyager l'extraie comportant le galet, ainsi que l'extrémité comportant le patin de d@jonceur de sécu- rité dans le parcours décrit par laligne en pointillé comme représen- té par le chiffre de référence 100.
Un aspect avantageux de la présente invention ré@@ic dans le système unique de volets ou d'ailettes comportant des dispos de contrôle servant à régler automatiquement le passage et la quotité des gaz à
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travers les orifices de sortie et d'entrée allant au hambres de régéné- ration. En se référant aux fig. 3 et 99 dans la canalisation 62a, située sur l'orifice 33a et servant à faire communiquer cet orifice avec la chambre de ventilation 38, se trouve une série de quatre lames ou volets
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espacés 64a seétendant transversalement@ conme repriasnté à la fig. 5.
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La relation ou la position angulaire de ces volets ou ailettes 64a est contrôlée;par plusieurs leviers 65a reliés ensemble d'une manière pivo- tante, de'façon que le mouvement du bras 66a contrôle la position de tous les "olets. Le bras 66a est contrôle par la pression régnant à l'in- térieur d un? membrane à air 67a. Les volets b4a sont représentés en pointillé,; à la fig. 3.
On peut constater qu'ils pivotent chacun sur des arbres 64.
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Un moteur pneumatique 67a est représente schéniatiqucmcnt dans cette fig. 3, afin de simplifier l'illustration, nais il est représente d'une manière quelque peu simplifiée à la fig. 11 et on le décrira ci-après
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d'une façn plus ,létaillée propos de cette figure. Les volets ou ai- lettes 64@, situés sur l'orifice 33a, sont représentés dans leur posi- tion de fonctionnement en vue de contrôler le passage des gaz résiduai- res versée haut, ainsi que hors de la chambre de ventilation 38. En d' autres termes, ils servent à étrangler quelque peu l'écoulement libre '
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des gaz sortic montant a travers la chambre de ventilation 38 et sor- tant par la sortie 36.
Les volets peuvent être règles de deux manières connues,''une étant l'effet d'opposition, qui est préfère et décrit dans lestandis que l'autre est l'effet de parallélisme, pou-
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vant trf: co::paré au mouvement des éléments ou de lames d'une "jalousic" habituel L'effet d'opposition des lames assure un réglage et un con- trôle pl précis de la quantité des gaz passant à travers.
Un analogue de volets 64 est place dans la canalisation 62 située l'orifice de droite 33 qui, comme représente à la fig. 3, sert d'entrée pour l'air de combustion, étant donné que la chambre de ventilât'on 38 est situéc dans un rapport de sortie sur l'orifice de gauche Les volets 64 sont contrôles de la même manière que les vo-
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lets 64 la canalisation b2a, c'est-b-dire par plusieurs leviers 6S relie ensemble d'une naniëre pivotante, de façon que le mouvement du bras contrôle la position des quatre volets. Le bras 6b est, à
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son toutr contrôle par la pression d'air i l'intérieur du moteur pneuma- ! tique représente schcmntiqucment 1 la fi;;. 3, mais d'une façon plus à 3 la Il.
Les volets 64 sont rerycscntcs unns leur posi- tion due en vue uc mieux contrcr la vitesse d'introduc- tion de air de combustion dans le four par la chambre de l'cl:uncratiott
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de droite 29 ( fig. 1). Ainsi qu'on peut le constater dans cette figure, les volets sont placés afin de permettre l'entrée pratiquement libre de l'air et tout autre volet est, de préférence, pratiquement parallèle.
Comme décrit ci-dessus, suivant qu'elle est placée sur un orifice ou sur l'autre, la chambre de ventilation 38 sert de conduite dirigeant les gaz résiduaires ou les produits de combustion à travers la sortie supérieure 36. Le raccordement de cette dernière au système de tirage est représenté à la fig. 10. Ainsi qu'on peut le constater, la sortie 36 est raccordée à une conduite horizontale 36b par une bride 36a. Le rac- cordement à bride permet un certain mouvement vertical (indiqué par les flèches) de la chambre de ventilation, ce mouvement étant requis par la descente de la chambre de ventilation provoquée par le mouvement des bras de levage, suite à l'engagement des galets de came 53f et 54f dans les butées 59.
La conduite 36b est reliée à l'admission centrale d'une soufflerie centrifuge 68 comportant un arbre central 68a monté dans des tourillons 68b et 68c et se terminant, au-delà de ces derniers, par une poulie raccordée 68d. La poulie 68d est raccordée, par une courroie 68e, à une poulie 68f, montée sur l'arbre 68g, entraîné par le moteur 68h.
La soufflerie 68 comprend une sortie périphérique 68i raccordée à la cheminée encapuchonnée 68j s'étendant verticalement dans l'atmosphère.
On se référera à présent à la fig. 11, où l'on représente le circuit d'excitations successives du moteur principal d'entraînement 52c contrô- lant les mouvements du bras de manivelle 53 par les disjoncteurs de sécu- rité 57 (à droite) et 58 (à gauche). Dans le circuit, décrit ci-après d'une manière plus détaillée après ces remarques préliminaires, sont prévus deux enroulements de solénoïdes 70 et 70a. Lors de l'excitation, ces enroulements.assurent un contrôle de déplacement des membranes pneu- matiques 67 et 67a pour le réglage respectif de la position des volets de gauche 64a et des volets de droite 64, suivant qu'ils doivent contrô- 1er l'écoulement de l'air de combustion entrant ou des gaz résiduaires sortants.
Comme représenté, le courant pénètre dans le circuit par la ligne 71 et, par la ligne 72, il peut passer par l'un ou l'autre des solénoï- des 70 ou 70a, suivant la position des contacts terminaux des dijonc- teurs de sécurité 57 et 58, pour revenir ensuite par la ligne 73. Comme
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représenté, le solénoïde de droite 70a est excité, alors que le solénoï- de de gauche 70 ne l'est pas. Le courant venant de la ligne 71 peut éga- lement passer dans le moteur 52c par la ligne 71a, suivant le contact des pôles de disjoncteurs de sécurité indiquée et également suivant la connexion de l'inverseur principal 74, raccordé à l'autre ligne principa- le 73. L'inverseur principal 74 entre en contact avec le contact 74a ou le contact 74b.
Cet inverseur principal est contrôle manuellement ou par une minuterie. Etant donné que les minuteries sont bien connues dans la . technique, il n'est pas nécessaire ci'en donner une description plus dé- taillée. Lors de ce fonctionnement, la durée est habituellement réglée pour effectuer des contacts avec 74a, puis 74b sur des cycles de 20 à 30 minutes. Le disjoncteur de gauche 58 est représenté dans la position abaissée. Il raccorde les contacts 58a et 58b, mettant ainsi le solénol- de 70a dans un raccordement en série avec les lignes principales 71 et 73.
Dans sa position normalement fermée (ou déclenchée), le disjoncteur de sécurité 58 raccorde les contacts 58c et 58d, mettant ainsi le cou- rant 71 dans un raccordement en série avec le moteur 52c par la ligne 75,, les contacts 58c et 58d, le contact 74a de l'inverseur principal, la ligne 73a et la ligne 73. Comme représente, le disjoncteur de sécurité 57 est dans sa position normalement fermée, raccordant les contacts 57a et 57b. Dans cette position, le moteur 52c est déconnecte, étant donné que le contact 74b de l'inverseur principal n'est pas raccordé à la li- gne 73. Dans sa position ouverte, le disjoncteur de sécurité 57 raccorde les contacts 57c et S7d, excitant ainsi le solénolde de droite 70, étant donné qu'il est en série avec le courant 71 par la ligne 72, le disjonc- teur de sécurité et la ligne 73.
L'excitation successive des solénoides
70a et 70 provoque le déplacement du piston 76 à l'intérieur du cylindre
76a d'une position extrême de gauche, représentée en traits pleins, dans une position extrême de droite, représentée en pointillés. Le pis- ton 76 comprend deux cordons espacés 76b et 76c, séparés par une partie centrale de plus faible diamètre, laissant une chambre intérieure annu- laire.
Suivant leur position, les cordons servent .. -mettre le raccor- dement de deux conduites d'admission d'un côté du piston à de@@ des quatres conduites de sortie de l'autre côté, tout en bloquant les deux autres conduites de la manière suivante. Comme représenté en traits
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plains, la position, du piston 76 permet de raccorder la conduite 77 à la conduite 78 (allant au moteur à membrane pneumatique de gauche 67a) et la conduite 79 à la conduite 80 (allant au naoteur à membrane pneumatique de droite 67), étant donne que les sorties 80a et 78a sont bloquées par les cordons 76c et 76b.
Or, lorsque le piston 76 se déplace vers la droi- te (pointillés), les sorties 80a et 78a préalablement bloquées entrent respectivement en communication avec les conduites d'admission 77 et 79, tandis que les sorties préalablement ouvertes 80b et 78b sont bloquées, mettant ainsi l'admission 77 en communication directe avec la conduite
80 (allant au moteur à membrane pneumatique de droite 67), tandis que l'admission 79 est raccordée à la conduite 78 (allant au moteur à membra- ne pneumatique de gauche 67a).
On a dès lors décrit, d'une manière extrê- mement simplifiée, une soupape de renversement à quatre voies permettant d'inverser, d'un moteur à membrane pneumatique 67a, à l'autre 67 et vice versa, l'air de contrôle venant d'un dispositif de contrôle 81a de pres- sion du four et l'air de contrôle d'un dispositif de contrôle 81 d'air de combustion. Une souple commerciale à quatre voies, contrôlée par des solénoïdes doubles et convenant pour être utilisée en vue de l'inver- sion des contrôles comme décrit cidessus, est fabriquée par la "Automatic Switch Company", Florham Park, New Jersey.
Lorsque les éléments sont raccordés comme représenté 1 la fig. 11, l'a@@@de contrôle venant du dispositif de contrôle 81a de pression du fourest raccordé directement au moteur à membrane pneumatique 67a. La pression d'air exercée sur la membrane 82a détermine le par-.
cours vert @al de la tige 83a, contrôlant ainsi, par l'intermédiaire du levier 66a bras de contrôle et la série de leviers 6Sa, la position des volets 6 De même, le dispositif de contrôle d'air de combustion de droite 81 se@a raccordé au moteur à membrane pneumatique de droite
67 et, suivant Impression d'air dans la conduite 79, il exercera une ression sur la membrane 82, déterminant ainsi l'allongement vertical de la tige 83, qui est raccordée au levier 66 du bras de contrôle, et par @onséquent, à a série de leviers 65, réglant la position spatiale des volets 64.
Le dispositif de contrôle 81a de pression du four est rac- cordé' à et reçoit une impulsion d'un élément 84a réagissant à la pression et situé dans la zone de combustion du four (voir fige 2). Le dispositif
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de contrôle 81a de pression du four est bien connu dans la technique et ne doit pas être décrit en détails. Un dispositif approprié de ce genre est fabrique par la "Bailey Meter Company", Cleveland, Ohio. Le disposi- tif de contrôle de pression 81a est alimenté par de l'air sous haute pression (par exemple 15-25 libres, 6,80-11,34 kg), cet air étant réduit ' suite aux variations de pression des chambres du four, pour être ensuite amené par la conduite 77 et de là, à l'un ou l'autre des moteurs à mem- brane pneumatiques 67a ou 67.
Il est normalement réglé de façon que des pressions comprises entre 1,27 et 5,03 mm de pression d'eau dans le four soient réfléchies dans la conduite 77, en une pression d'air appropriée, suffisante pour contrôler le déplacement de la tige 83a, contrôlant ainsi la position des volets 64a entre une position pratiquement ouverte complètement et une position pratiquement fermée complètement.
Le dispositif de contrôle d'air de combustion 81 (à droite de la fig. Il) est prévu pour recevoir une impulsion d'un dispositif de mesure d'oxygène 84 situé dans la cheminée 68j (fig. 10). Cet élément de mesure d'oxygène 84 est conçu pour analyser la teneur en xoygène des gaz rési- duaires dans la cheminée 68j et, étant donné qu'il est bien connu, il ne nécessite aucune description détaillée. Au lieu du dispositif de con- trôle d'air de combustion 81 mesurant la teneur en oxygène des gaz rési- duaires, on peut employer un débitmètre d'air ou un dispositif de contrô- le du rapport combustible/air. Ces dispositifs sont bien connus et l' homme de métier comprend parfaitement leur fonction normale dans le fonctionnement du four.
Ces derniers dispositifs sont fabriques par la reçoit Meter Company", Cleveland, Ohio. Le dispositif de contrôle 81 é reçoit une impulsion de l'élément de mesure d'oxygène 84 et, suivant la ; teneur en oxygène, il règle la pression d'air des conduites à une valeur inférieure. La pression passant par les conduites 79 et 80 agit sur le moteur pneumatique 67. Suivant la pression, le acteur contrôle le dépla- cernent vertical de la tige 83, râlant ainsi la position spatiale des vo- lets 64 par 1'intermédiaire du levier 66 et des leviers raccordes 65.
Il est entendu que l'on a donne ci-dessus une description J'un moyen de contrôle automatique pour le réglage des volets. Toutefois, ces derniers peuvent être reclus d'une maniere appropri e à la main ou par des moyens autres que celui décrit dans l'exemple ci-dessus.
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Une caractéristique de la présente invention réside dans le fait que l'on peut inverser le système en employant la soupape à quatre voies représentée schématiquement et illustrée par le cylindre 76 et le piston 7'va. En d'autres termes, au lieu de contrôler les volets de gauche 64a, le dispositif de contrôle 81a de pression du four peut, par le système à soupape et les conduites appropriées, être raccordé au moteur pneumati- que de droite 67 contrôlant les volets de droite 64. Par contre, le dis- positif de .contrôle d'air de combustion 81, réagissant à la teneur en oxygène des gaz résiduaires du four, peut, par le système de soupape à solénoldcs, exercer son contrôle sur le moteur à membrane pneumatique de gauche 67a, contrôlant les volets de gauche 64a.
Les éléments, les interrupteurs, les solénoldes, les moteurs à mem- brane, les volets, tous représentés à 1 @ fig. 11 sont raccordés et ré- glés de façon que la chambre de ventilation (bien que non-représentée dans cette figure) soit située sur l'orifice 33a de gauche et que les volets 64a soient dans leur position d'évacuation, tandis que les volets de droite 64, situés sur l'orifice 33, soient dans la position spatiale appropriée pour permettre à l'air de combustion de pénétrer dans le ca- nal de droite 32, de monter dans la chambre de régénération de droite 29 et d'arriver dans le four, le piston 76 de la soupape de contrôle à quatre voies 76a est dans sa position d'extrême gauche, le dispositif de contrôle 81a de pression du four fournissant de l'air au moteur à membrane 67a,
do façon à contrôler les volets de gauche 64a par l'inter- médiairc des articulations raccordées 66a et 65a. En mené temps, les bras de manivelle 53 et 54 sont dans leur position d'extrême gauche ou en sens inverse des aiguilles d'une montre, le patin 53d du bras 53 s' engageant sur l'élément de contact 56a (fig. 3) du disjoncteur de sécu- rité 58, raccordant ainsi les contacts 58a et 58b, comme représente à la fig. 11. Dans cette position, les contacts 58c et S8d ne sont pas raccordés et il ne passe aucun courant dans le moteur 52c qui, par conséquent, est hors circuit.
En marne temps, les contacts S8a et SSb sont raccordés et le courant passe de la ligne principale 71 dans la li- gne 72, pour arriver à l'autre ligne principale 73, excitant ainsi l'en- roulement 70a, tout en maintenant le piston 76 dans sa position d'extra- me gauche dans le cylindre 76a. De la sorte, la pression d'air venant
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des dispositifs de contrôle 81a et 81, réagissant respectivement à la pression du four et à la teneur en oxygène dos gaz résiduaires, voyage vers les Moteurs à membrane pneumatiques appropriés 67a et 67; pour contrôler les jeux de volets 64a et 64, comme indiqué ci-dessus.
Pour déplacer la chambre de ventilation 38 et inverser les autres pièces au- xiliaires, il suffit simplement de lancer l'interrupteur 74 vers la droite sur le pôle de contact 74b, déconnectant ainsi 74a. Cet inter- rupteur 74 est simplement un interrupteur à deux positions et, comme re- présente, il peut être contrôle par une minuterie automatique réglée pour inverser l'interrupteur d'un point de contact 74a à l'autre 74b à des intervalles prédéterminés, par exemple toutes les 15 à 20 minutes.
Lorsque l'interrupteur 74 est en contact avec le pôle 74b, du courant est fourni aux contacts 57a et 57b du disjoncteur de sécurité, excitant ainsi le Moteur 52c, de façon à le faire tourner dans le sens des ai- guilles d'une montre, cornue représente par la flèche. Lorsque le moteur tourne, les bras de manivelle 53 et 54, montés sur l'arbre 52 et a@s- sant par l'intermédiaire du réducteur de vitesse 52a, tournent dans le sens des aiguilles d'une montre vers la droite, dégageant ainsi immédia- tement le disjoncteur de sécurité 58 (puisque le doigt 53d n'est plus en contact en 56a), '., sorte que les contacts 58a et 58b sont déconnec- tés et que les contacts 58c et 58d sont reconnectés par le retour du disjoncteur dans sa position normale fermée.
La déconnexion des contacts
58a et 5Sb désexcite le solénoïde 70a. Evidemment, le mouvement continu des bras de manivelle 53 et 54 dans le sens des aiguilles d'une montre libère la pression des galets de came 53f et 54f sur les butées 59 si- tuées sur les bras de levage 42 et 43, libérant ainsi la pression exer- cée sur les bras de levage 42a et 43a, par l'articulation 46.
Des lors, les ressorts étires 51b se détendent en poussant les extrémités inté- rieures des quatre bras de levage vers le haut, tout en les faisant ains: pivoter sur les axes espacés 41 et 41a, de sorte que les quatre roues
47,47a, 48 et 48a s'engagent dans les voies 49 et 50. Tout le mouvement ci-dessus est pratiquement instantané et le mouvement continu des bras de manivelle 53 et 54 dans le sens des aiguilles d'une montre fait pas- ser les galets 53b et 54b sur les glissières 55 et 55a en contact avec les rebords espacés 55c et 55d, de sorte que la chambre de ventilation
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38 se déplace vers la droite.
On @@prend que le fonctionnement des ressorts soulevant la chambre de ve@ilation 3S soulève également les brides 39a, 39b, 39c et 39d aux bords inférieurs de la chambre de venti- lation 38 à l'écart du joint périphéri@e annulaire en amiante 60a. La chambre de ventilation ainsi supportée ar les bras de levage 42, 42a, 43 et 43a, à leur tout supportes sur les roues 47, 47a, 48 et 48a passe dans une position située sur l'orifice de droite 33 et, lorsque les bras de manivelles 53 et 54 descendent ver la droite, los galets de ca- me 53f et 54± s'engagent dans les butées 5@ (fig. 4) sur les bras de levage de gauche 42a et 43a.
Ces derniers sont articulés, comme repré- sente en 46, sur les bras de levage de droi@ 42 et 43 et les extrémités intérieures de tous les bras de levage sont forcées vers le bas contre la poussée ascendante des ressorts 51b, faisant ainsi pivoter les bras sur les arbres 41 et 41a, tout en soulevant tes roues 47, 47a, 48 et 48a hors des voies 49 et 39 et tout en amenant la bride 39c sur le bord in- férieur de la chambre de ventilation 38 en c@ntact avec le joint annu- laire en amiante 61 sur le bord supérieur de la canalisation 62.
La chambre de ventilation sera alors dans une position située sur l'orifice de droite 33, tout en étant prête pour l'évacuation des gaz par la cham- bre de régénération de droite du four, tandis que 'l'orifice 33a ne sera pas obstrué (si ce n'est par la position spatiale des volets 64a), pour recevoir l'air d'admission.
Lorsque les bras de manivelle 53 et 54 atteignent la position d'ex- trame droite, le doigt 53e s'engage dans le contact 56 (fig. 3) du dis- joncteur de sécurité de droite 57, monté près de la voie 49. De la sorte, les contacts 57a et 57b s'ouvrent interrompant ainsi le passage du cou- rant, tout en désexcitant le moteur 52c. En même tmps, les contacts 57c et 57d sont raccordés, excitant ainsi l'enroulement 70, tout en déplaçant le piston 76 dans le cylindre 76a vers la position de droite, représen- tée d'une manière générale en pointillés.
Dans cette position, les rac- cordements de la soupape à quatre voies sont tels que le dispositif de contrôle d'air de combustion 81 fournit de l'air, par la conduite 78 et de là, au moteur à membrane pneumatique de gauche 67a contrôlant, à son tour, les leviers 66a et 65a, de même que les volets de gauche 64a, ce qui est évidemment souhaitable, puisque la chambre de ventilation 38
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n'est plus au-dessus, mais est alors située, pour l'évacuation, au-dessus: de l'orifice de droite 33. En même temps, le dispositif de contrôle 81a de la pression du four fournit de l'air par la conduite 77 et le système
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à soupape z et de là, au moteur il I.1cr,brane pneumatique de droite 67 contrôlant, à son tour, les leviers 66 et 65 de même que la position d'évacuation des volets de droite 64.
Le renversement de tout le fonc-
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tionnement, c'est-à-dirc le passage de la chaubre de ventilation de la position de droite dans la position de gauche, de même que l'invertion des dispositifs de contrôle, etc.., sont effectues simplement en lançant manuellement l'inverseur 74 ou en le contrôlant par une minuterie à des! intervalles appropries, comme indique ci-dessus.
De mente, comme décrit ci-dessus, l'appareil de renversement suivant la présente invention assure un contrôle à soupape extrêmement efficace de l'écoulement de l'air de combustion introduit dans le système de four de régénération, de même que la sortie des gaz résiduaires hors du sys-
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terne. Le changement de direction de l'6coulcent dans les chambres de , régénération.. peut Cire effectué simplement et rapidement.
De plus, grâce ' au cycle automatique et au réglage également automatique de la vitesse
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ù'écoulemenJde l'air d'admission et ùss gaz résiduaires au moyen des j caractéristiques de contrôle de la présente invention en combinaison avec l'apparußil de renversement mobile, on assure un fonctionnement es- sentiellement exempt personnel.
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sentiel1Cmcri\ exempt personnel.
Une forme de réalisation de l'appareil de la présente inven- ) tion est re résentée à la fige 12, où l'on décrit une chambre de venti- ! lation mobi@e 130, comportant une sortie supérieure 131 et une entrée in-
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férieure on a représenté schématiquencnt le Mécanisme prévu pour ;,1 déplacer la #h:mbre Je ventilation d'une position Je gauche sur l'orifi- cc 125a daoitune position situ6c sur l'orifice de droite 133. Le but g6- ' néral de 1' de cette forme de réalisation est le mtiae que dans la précr.'dclio 1.05 canaux 134a et 134 sont scparcs et raccorucs rC5:cc- tivement ;; une chambre de 1"è;:éncl';:ltion de gauche et une chambre de rcgc- nératior. p droite (non-représentées) d'un four d0 1"t-;énération du type décrit ciiassus.
La ChiH.1brc de ventilation sc déplace sur des vuies 155 idcntlque1:L celles dccritcs ci-dessus, cc ù'l'laCe;110nt ôtant provoque ' par le fothtionncucnt d'un bras de usanivuilc. 13(1 jii Jctnnt sur w; ;irl,rc
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137, entraîne par un moteur et un réducteur de vitesse non-représentés, mais analogues à ceux décrits à propos des fig. 1 à 11. L'extrémité du bras de manivelle 136 comporte un galet se déplaçant dans une glissière 138, afin de déplacer la chambre de ventilation 130 d'une position de gauche dans une position de droite. De plus, la chambre de ventilation est supportée sur les bras de levage 139 et 140. Afin de simplifier l' illustration, les bras de levage arrière correspondants ne sont pas re- présentés dans cette figure.
Des volets 141 et 141a, contrôlés indépen- damment, sont situés au-dessus de la chambre de ventilation dans une canalisation adaptée et indiquée par le chiffre de référence 142.
Suivant cette forme de réalisation, à droite et à gauche de la chambre de ventilation, sont fixés deux assemblages 143 et 144 respectivement.
Ces assemblages sont identiques et sont constitués d'une canalisation 145 prévue pour s'enter hermétiquement sur l'ouverture supérieure 142b de la canalisation 142. Dans la canalisation 145, est monté un moteur 146 entraînant un ventilateur 147, afin de chasser positivement de l'air de combustion frais dans la direction indiquée par les flèches. L'assembla- ge 144 est analogue à l'assemblage 143, mais il s'engage hermétiquement sur l'ouverture supérieure de la canalisation de gauche 142a.
Avec le système représenté à la fige 12, que le canal 134 ou 134a soit évacué par le raccordement à la chambre de ventilation, sur l'ori- fice opposé, viendra se placer un assemblage capable d'effectuer une ali- mentation instantanée et forcée d'air de combustion. Les moteurs 146 et 146a des assemblages 143 et 143a peuvent tire raccordés pour tourner continuellement; de même, ils peuvent être facilement contrôlés par les mêmes disjoncteurs de sécurité que ceux décrits ci-dessus ou par des disjoncteurs de sécurité différents. Par exemple, au moyen d'un disjonc- teur approprié, la désexcitation du moteur principal d'entraînement 52c pourrait exciter le moteur 146 ou 146a.
Des lors, tandis que le moteur d'entraînement est à l'an%t, le moteur 146 ou 146a pourrait fonctionner.
L'appareil de renversement décrit ci-dessus est constitué de piè- ces d'un accès facile pour l'entretien, L'expérience démontre que l'en- tretien est réduit au minimum, car l'appareil ne comporte aucune pièce particulièrement vulnérable aux conditions opératoires rencontrées.
L'appareil exige remarquablement peu d'énergie, car la gravité elle-même
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facilite le déplacement du fond de la chambre de ventilation sur son par- cours d'un côté à l'autre des voics circulaires. Toutes les pièces de l'appareil, y compris les dispositifs de contrôle et les circuits, sont remarquablement combinées pour fournir un rendement optimum sans aucune panne, tout en assurant en même temps, par des systèmes perfectionnés d'étanchéification, une meilleurs efficacité thermique.
D'âpres la description ci-dessus, on peut constater que l'on prévoit un nouvel appareil d'évacuation réversible de four, de même que des dis@ positifs de contrôle pour cet appareil, assurant des caractéristiques avantageuses inconnues jusqu'à présent. Des modifications peuvent être apportées sans se départir de l'esprit et du cadre de l'invention.
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"Combustion ovens. '*
The present invention relates, in general, to the technique of combustion ovens.
It more particularly relates to a glass furnace comprising .des opposing regeneration shadows with a view to temporarily retaining the heat removed from the combustion zone by the draft system. More particularly still, the invention relates to an apparatus used to effect the reversal of the flow of the gaseous products of combustion, as well as of the air of the latter inside the furnace and, in particular, the system. regenerator to improve the thermal efficiency of operation.
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A regenerative type furnace object of the present invention comprises heat storage chambers on opposite sides of the combustion zone proper. Opposite regeneration chambers have an interior made up of several bricks often referred to as "beehives", stacked so that air or waste gases can pass through, while ensuring a large surface area for hot gases. with whom they must come into contact.
From each of the regeneration chambers start channels ending in openings (hereinafter referred to as orifices), alternately connected to a chimney, in which a draft can be caused by a centrifugal blower or other type of fan system. .
In the operation of these furnaces, where the combustion gases are passed through one of the regeneration chambers and, therefore, through the chimney for a given period, the flow of the system is reversed so that the air intake is directed through the same regeneration chamber and into the combustion zone, while the combustion gases pass through the other regeneration chamber, to give up their heat to the "beehive". of the latter, as described above. In this way, the intake air passing through the "beehive" absorbs the heat which, as indicated, has been extracted from the waste gases and momentarily accumulated in the bricks constituting the "beehive" system.
As indicated above, there are presently reversing devices, such as, for example, butterfly valves, for changing the flow of gases within a regeneration system. The butterfly valve type flow reversal apparatus has been found to leave much to be desired, primarily because butterfly valves do not provide an effective seal and hence thermal efficiency. was not optimal. In addition, it is readily understood that fairly large furnaces involve large amounts of gas, both for the intake air and the outgoing combustion gases. Consequently, the channels, conduits and orifices necessary for the treatment of these volumes must be sufficiently wide.
Therefore, the butterfly type valves must be massive enough in order to be able to fill the distances separating the pavis from the orifices, etc. With such large and massive valves, the large amount of heat involved causes severe warping of the elements.
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valve, while reducing sealing efficiency. These valves have also been found to be very expensive to operate due to their size and the support structure required to support their shaft.
Movable type pipelines were also used but, unfortunately, this system was accompanied by excessive leakage and also required significant cooling, otherwise warping would occur causing mechanical seizure during operation. It has also been found that the flow reversal valves heretofore known require a great deal of maintenance and, more importantly, none of the flow reversal type apparatus or valves known heretofore has been found to be. A really effective jqint has proven to be able to approach the possible theoretical thermal efficiency.
Accordingly, a main object of the present invention is to provide a flow reversal apparatus for regenerative type furnaces, this apparatus having features ensuring an extremely tight seal, so that the thermal efficiency of the whole system. approaches an optimum value.
Another object of the present invention is to provide a flow reversal apparatus having features allowing rapid reversal from a draw or exit position on one regeneration chamber channel outlet to the other outlet. channel of the regeneration furnace chamber.
Still another object of the present invention is to provide a flow reversal apparatus for regeneration type furnaces, the moving parts of which are easily accessible, so that maintenance, although minimized, can be done with a minimum of ease.
Another object of the present invention is to provide an apparatus of the type described having highly desirable features permitting integral and automatic control of the dosage of the residual gases or of the combustion products according to efficient combustion principles, while ensuring, at the same time. time, controlling the flow and quantity of intake air according to the combustion practice.
Another object of the present invention is to provide an apparatus of the type envisaged, comprising characteristics allowing the rcnvcr-
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power of the device using a minimum of energy.
Those skilled in the art will recognize the above objects as well as others on reading the detailed description below, with reference to the accompanying drawings, in which there is shown, by way of illustration only. , several embodiments of the apparatus of the present invention.
In the drawings
Fig. 1 is an end elevation, partially in section and with other parts broken away, of a domed top type glass furnace with opposing regeneration chambers.
Fig. 2 is a plan view of the oven shown in FIG. 1 and it gives, like figure 1, a description of a reverse draft apparatus of the present invention, this apparatus being shown in schematic form.
Fig. 3 is an end elevation of a draft reversal apparatus according to the present invention, this apparatus being shown above openings or orifices placed side by side and facing upwards of the channels of the opposing regeneration chambers.
Fig. 4 is a somewhat enlarged view of the take-up reversal apparatus, showing, in greater detail, certain mechanical features of construction, as well as a means for effecting its movement.
Fig. 5 is a sectional view taken on line 5-5 of FIG. 4.
Fig. 6 is a sectional view taken on line 6-6 of FIG. 5.
Fig. 7 is a somewhat enlarged sectional view, taken on line 7-7 of FIG. 5.
Fig 8 is a somewhat enlarged sectional view, taken on line 8-8 of fig. 5.
Fig. 9 is a cross-sectional view of the lower part of the ventilation chamber member of the draft reversal apparatus, showing its relation to its other component parts and, in particular the sealing system with a regeneration chamber channel orifice.
Fig. 10 is a side elevational view showing the relationship between the ventilation chamber, the regeneration furnace channel and the
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induced draft fireplace.
Fig. 11 is a schematic illustration of the electrical circuit and pneumatic controls ensuring automatic operation of the draft reversal apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
Fig. 12 is a diagrammatic end elevation of another embodiment of the present invention in the form of an apparatus; A pouring somewhat similar to that shown in Fig. 3, but including several other features ensuring desirable operation under certain conditions.
As will be understood more clearly from the following description, it can be seen that the apparatus of the present invention is designed in particular for a system for regenerating a furnace, in which Adjacent orifices of channels respectively going to the opposite regeneration chambers are alternately connected to an induced draft chimney.
For this furnace system, the apparatus of the present invention comprises curved tracks extending in the same plane as the orifices going respectively to the opposing regeneration chambers and to a ventilation chamber having an upper outlet end and an upper outlet end. ext @ emitted from the lower inlet, this outlet end being able to be hermetically connected to an induced draft chimney, this ventilation chamber pivoting on this outlet, while this inlet end comprises a support intended to follow these paths with a view to move this inlet end over the latter, to connect it alternately to these orifices.
According to another embodiment of the present invention, the apparatus comprises a collecting duct, in order to improve the connection between the ports going respectively to the opposed regeneration chambers and to the lower inlet end of the chamber. ventilation chamber.
According to yet another embodiment, ensuring the desired control of the flow of gases through the orifices and the ventilation chamber, the collecting pipe comprises several flaps, blades or fins with adjustable angular position, ensuring control of the flow. free cross section of the pipeline at a given location, as well as a control of the flow rate of the intake combustion air or the outlet gases.
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In its reference more specifically to the drawings, it is shown in fig. 1 and 2, a bomb top glass furnace 21 containing a glass bath G in the furnace vessel 24. A doghouse 26 (fig. 2) at one end allows the introduction of the ingredients forming the glass, while the groove 27, at the opposite end, allows the evacuation of the molten glass, for subsequent processing into glass articles. finished glass.
The furnace has opposing regeneration chambers 29 (right) and 29a (left). Several nozzles 30 on the right, as well as analogous nozzles 30a, on the left, serve to discharge a combustible gas, such as for example natural gas, ensuring the melting conditions for the glass-forming ingredients. A set of stacked bricks 31 is contained in each of the regeneration chambers 29 and 29a and it allows the gases to pass through, as shown schematically by the flocks. As shown in Figs 1 and Z, the gas goes from right to left and only the right pipe 30 is operating, while the left nozzle 30a is in the off position.
After combustion, the gases descend into the ruchagc of the left regeneration chamber 29a and they pass through the left channel 32a, which ends in an orifice 33a directed upwards. As shown in fig. 2, the left outlet port 32a is connected to the apparatus 35 of the present invention, which directs the gases upwards, as well as out of the horizontal pipe 36. The apparatus pivots on the outlet 36 and it can be rotated to the right (as shown in dotted lines in Fig. 1), so that it comes to rest on the right-hand orifice 33, located side by side with respect to the orifice 33a. The right port 33 is connected to a channel 32 analogous to the channel 32a, with the exception that it is connected to the right regeneration chamber 29.
A central wall 37 separates the two channels and helps define the orifices 33 and 33a facing upwards.
The draft reversal apparatus 3S is shown in more detail in Figs. 3 to 9. The apparatus comprises a vertical ventilation chamber 38 made of sheet metal, connected to the outlet 36 and open at the bottom. Chamber 38 is a hollow rectangular duct defined by spaced apart side walls 38a, 38b, and like spaced apart walls 38c and 38d, all of these walls being joined together. Flanges 39a, 39b, 39c and 39d are respectively attached to the lower edge
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of each of these walls. Supports 40a, 40b, 40c and 40d are attached to the lower corners of the ventilation chamber (Fig. 5). The supports 40a and 40b extend outward perpendicular to the side wall 38c, while the supports 40c and 40d extend perpendicularly.
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stretch to the other side wall 38d.
As shown very clearly in FIG. 5, spaced shafts 41 and 41a are rotatably mounted in brackets 40a-40b and 40c-40d. The ends of shaft 41 are also rotatably mounted in two parallel lifting arms and spaces 42 and 43 (right), extending along and down.
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under parais 33a and 38b from a point beyond the shaft 41, for al., r roughly up to half of the walls 38a and .38b.
The ends of this shaft 41a are also rotatably mounted in parallel and spaced lifting arms 42a and 43a, placed at the same time.
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in the same way on the left side by extending towards the right from a point situated on the shaft 41, to come to meet the right lifting arms 42 and 43. The two pairs of lifting arms 42-42a and 43-43a are spaced parallel on opposite sides of the ventilation chamber. The arms 42 and 42a are generally in the same alignment-
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ment, all c4inie ics arms 43 and 43a.
The inner ends of the lifting arms form a cantilever piece 44, in the upper or lower corner of which a notch is made, as shown in
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4S, to pe, -etter the ends to overlap one on the other, as shown c airoxnenL in fig. 8. These ends of the lifting arms aligned are; é ± 1;, 'cs together by a pivoting joint 46 (see also fig.Î =; 5). the outer ends of the lifting arms 42 and; 42a, are mounted in a rotatable manner, flanged wheels 47 and 47a respectively. ', 1'e idis that, on the outer ends of the lifting arms 43 and 43a ,,. Wheels 43 and 48a are rotatably mounted.
These wheels move on curved tracks spaced 49 Cc (front side) and 50 (front side), when the lifting arms are in their operating position as shown cri poiiitili (, z: t la fio. 4. Flanged wheels .lui, and 41- serve as ;; uiucs, l, cs tracks 49 and 50 are spaced apart from each other form arcs of a circle. With the integrated extracts of the four lifting heads, for example the extracted neighbors at connection 40,, have fixed, as indicated by Cil 51a, ruz S's attachments.
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tending upwards. The clips, in turn, are attached to a spring 51b connected to the horizontal support Slc extending laterally outward from the wall 38a of the ventilation chamber and, similarly, but not shown. , from the opposite wall 38a.
The four springs 51b (one on each hitch 51), connected to each inner end of the four lift arms, normally push the inner ends of the lift arms with connection 46 upwards so that the pivoting of the two arms 42 and 43 on the axis 41, as well as the pivoting of the two arms 42a and 43a on the axis 4-la keep the wheels (47,47a, 48 and 48a) in contact with the track 49 at the front and track 50 at the rear. The normal position of the lifting arms pushed up by the springs Slb is shown in dotted lines in fig. 4.
In the position of the lifting arms shown in solid lines in FIG. 4, the wheels come out of the tracks and the ventilation chamber is hermetically sealed as described below in more detail.
Referring to Figs. 1 and 3, we will now describe how to move the ventilation chamber from its position located on the orifice 33a in a position located to the right of the orifice 33, it being understood that the orifice 33a leads to the chamber. regeneration chamber 29a, while port 33 goes to the right regeneration chamber 29 of oven 21.
The movement is carried out as follows. Referring to fig. 5, it can be seen that the ventilation chamber 38 is located on the left port 33a. The horizontal drive shaft 52, located on the wall 37 between the ports 33a and 33 is journaled, at the front, in a reduction gearbox 52a and, on the far side, in a journal mount 52b. A motor 52c supplies power to shaft 52 via spaced pulleys 52d (on the motor shaft) and 52e (on the gearbox shaft), these pulleys supporting a belt. 52f; a front crank arm 53 and a rear crank arm 54 are attached to the main shaft 52 being spaced inwardly from the inside of the gearbox 52a and the trunnion mount 52b, respectively.
As shaft 52 rotates, the crank arms move in an arc (broken lines) designated by reference numeral 100 in Figs. 3 and 4, this displacement being con-
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very close to the gearbox 52a. The displacement arc of the crank arm extracts does not quite reach 180. As shaft 52 rotates, crank arms 53 and 54 move together in parallel. At the end of each crank arm there are hubs 53a and 54a facing inwardly and on each hub are rotatably mounted cylindrical rollers 53b and 54b.
The ets are designed to roll in vertical slides 55 (front)
55a (rear), each defined by spaced flanges 55c and 55d, ntés on the front walls 3Sa and rear 38b. At the outer end of the crank arm 53 only, are mounted fingers 53d and 53e.
/ '' The finger 53d is provided to engage in the contact S6a of the left safety circuit breaker 58, when the crank arm 53 is in its extreme left position, while the finger 53e engages in the contact 56 of the right-hand safety circuit breaker 57, when the crank arm is in its extreme right-hand position. Safety circuit breakers 57 and 58 energize other control elements of the present invention, which will be described in more detail below.
To push the ends. inside the four lifting arms in a downwardly pivoting manner, so that they come / rest tightly on the ventilation chamber, the crank arms 53 and 54 have cam rollers 53f and 54f . Cam stops 59 are attached to each of the four lift arms in positions provided to contact the cam rollers.
As the crank or journal arm 53 and its associated arm 54 move over the arc of displacement, as described above, the rollers 53b and 54b being in their slideways 55 and 55a, respectively, the chamber of ventilation, supported on the lifting arms 42, 42a, 43 and 43a, in turn supported on the wheels 47, 47a, 48 and 48a in the tracks 49 and 50, moves from one position to the other, for example a position on one port 33a, in a position on the other port 33. As described above, the movement of the ventilation chamber 38 is controlled by the operation of the motor, so that the rotation of the crank arm shaft from its far left position to its far right position takes approximately 3 seconds.
In fig. 4 and 6, the journal arm 53 is in its extreme position in the opposite direction to that of clockwise, the ventilation chamber 38 being located
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on the left port 33a. As shown in solid lines, the springs 51b, connected to the attachments 51 and, by to the lifting arms
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42 and 42a, are dan.s their lifting arm position move in the latter position from represent6o in breadcrumbs under the action of cam rollers 53f 54f on the stops 59, provided on the arms 42 and 43.
The between the extremes
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Inner mounts of the lift arms force the arms 42a and 43a down, causing all the lift arms to pivot on their
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pivot axes 41 and 41a, so that weights 7, 47a, 48 and 48a are lifted out of the tracks 49 and 50 and the lower flanges
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39ae 39b, 39c and 39d forming the lower edge d, the ventilation chamber 38 is pushed firmly downwards in cact with an an-
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Asbestos ring 60a rises on the periphery of the turn 62a, as shown in FIG. 9. The 60s asbestos gasket is ionized in the peripheral channel 61a (fig. 9), formed in the upper edge of the manifold.
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62a, which is also located on the two orifices'. and 33.
The right side of orifice 33 is made in the same way, with reference to
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in fig. 3, it can be seen that the dros pipe 62 has, on its upper edge, an annular asbestos seal 60 @ nté in the channel 61. Walls 63 and 63a separate the pipe 62 ,, the pipe
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62a, thus creating independent passages comniunicl with the openings.
Halfway between the walls 63 and 63a, is the main axis 52, to which the crank arm 53 is connected to move as described above, thus causing the extract comprising the roller to travel, thus that the end with the safety snap ring pad in the path described by the dotted line as represented by reference numeral 100.
An advantageous aspect of the present invention is in the unique system of flaps or fins comprising controls for automatically adjusting the passage and the amount of throttle to.
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through the outlet and inlet ports going to the regeneration chambers. Referring to Figs. 3 and 99 in the pipe 62a, located on the orifice 33a and serving to communicate this orifice with the ventilation chamber 38, there is a series of four blades or flaps
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spaced 64a extending transversely @ as shown in FIG. 5.
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The relationship or angular position of these flaps or fins 64a is controlled by a plurality of levers 65a pivotally linked together, whereby movement of arm 66a controls the position of all of the flaps. is controlled by the pressure inside an air diaphragm 67a The flaps b4a are shown in dotted lines,; in Fig. 3.
We can see that they each pivot on shafts 64.
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An air motor 67a is schéniatiqucmcnt shown in this fig. 3, in order to simplify the illustration, but it is represented in a somewhat simplified manner in FIG. 11 and will be described below
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in a more detailed way about this figure. The flaps or vanes 64 @, located on the orifice 33a, are shown in their operating position in order to control the passage of the residual gases poured upwards, as well as out of the ventilation chamber 38. in other words, they serve to restrict the free flow somewhat '
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gases exit through ventilation chamber 38 and exit through outlet 36.
The shutters can be regulated in two known ways, '' one being the opposing effect, which is preferred and described in the while the other is the parallelism effect, for-
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vant trf: co :: pared to the movement of elements or blades of a usual "jealousy" The opposing effect of the blades ensures precise adjustment and control of the quantity of gases passing through.
An analog of shutters 64 is placed in the pipe 62 located at the right-hand orifice 33 which, as shown in FIG. 3, serves as an inlet for combustion air, since the vent chamber 38 is located in an outlet ratio to the left port. Flaps 64 are controlled in the same way as the flaps.
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Lets 64 the pipe b2a, that is to say by several levers 6S connects together with a pivoting naniëre, so that the movement of the arm controls the position of the four flaps. The arm 6b is, at
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its all controlled by the air pressure inside the air motor! tick represents schcmntiqucment 1 the fi ;;. 3, but in a way more like 3 the Il.
The flaps 64 are re-erected in their due position in order to better control the rate of introduction of combustion air into the furnace through the chamber of the cl: uncratiott
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right 29 (fig. 1). As can be seen in this figure, the flaps are placed so as to allow the practically free entry of air and any other flap is preferably practically parallel.
As described above, depending on whether it is placed over one port or the other, the ventilation chamber 38 serves as a conduit directing the waste gases or combustion products through the upper outlet 36. The connection of the latter the draft system is shown in fig. 10. As can be seen, the outlet 36 is connected to a horizontal pipe 36b by a flange 36a. The flanged connection allows some vertical movement (indicated by arrows) of the ventilation chamber, this movement being required by the descent of the ventilation chamber caused by the movement of the lifting arms, following the engagement of the lifting arms. cam rollers 53f and 54f in the stops 59.
Line 36b is connected to the central inlet of a centrifugal blower 68 comprising a central shaft 68a mounted in journals 68b and 68c and terminating, beyond the latter, by a connected pulley 68d. The pulley 68d is connected, by a belt 68e, to a pulley 68f, mounted on the shaft 68g, driven by the motor 68h.
The blower 68 includes a peripheral outlet 68i connected to the hooded chimney 68j extending vertically into the atmosphere.
Reference will now be made to FIG. 11, showing the successive excitation circuit of the main drive motor 52c controlling the movements of the crank arm 53 by the safety circuit breakers 57 (right) and 58 (left). In the circuit, described in more detail below after these preliminary remarks, two solenoid windings 70 and 70a are provided. During the excitation, these windings ensure a control of the displacement of the pneumatic membranes 67 and 67a for the respective adjustment of the position of the left flaps 64a and of the right flaps 64, according to whether they are to be checked. 'flow of incoming combustion air or outgoing waste gases.
As shown, current enters the circuit through line 71 and, through line 72, can pass through either of the solenoids 70 or 70a, depending on the position of the terminal contacts of the circuit breakers. security 57 and 58, to then return by line 73. As
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shown, the right solenoid 70a is energized, while the left solenoid 70 is not. The current coming from line 71 can also flow into motor 52c via line 71a, depending on the contact of the poles of the safety circuit breakers indicated and also depending on the connection of the main inverter 74, connected to the other main line. - the 73. The main reverser 74 comes into contact with the contact 74a or the contact 74b.
This main inverter is controlled manually or by a timer. Since timers are well known in the. technically, it is not necessary to give a more detailed description. In this operation, the time is usually set to make contacts with 74a, then 74b in cycles of 20 to 30 minutes. The left circuit breaker 58 is shown in the down position. It connects the contacts 58a and 58b, thereby putting the solenol- of 70a in a series connection with the main lines 71 and 73.
In its normally closed (or tripped) position, the safety circuit breaker 58 connects the contacts 58c and 58d, thus putting the current 71 in a series connection with the motor 52c via line 75 ,, the contacts 58c and 58d, main changeover contact 74a, line 73a and line 73. As shown, safety circuit breaker 57 is in its normally closed position, connecting contacts 57a and 57b. In this position, the motor 52c is disconnected, since the contact 74b of the main inverter is not connected to the line 73. In its open position, the safety circuit breaker 57 connects the contacts 57c and S7d, thus energizing the right solenoid 70, since it is in series with current 71 through line 72, the safety circuit breaker, and line 73.
The successive excitation of the solenoids
70a and 70 causes displacement of piston 76 inside the cylinder
76a from an extreme left position, shown in solid lines, in an extreme right position, shown in dotted lines. The piston 76 comprises two spaced cords 76b and 76c, separated by a central portion of smaller diameter, leaving an annular interior chamber.
Depending on their position, the cords serve to connect the two inlet pipes on one side of the piston to four outlet pipes on the other side, while blocking the other two pipes from the piston. the following way. As shown in lines
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However, the position of the piston 76 makes it possible to connect the pipe 77 to the pipe 78 (going to the left pneumatic diaphragm motor 67a) and the pipe 79 to the pipe 80 (going to the right pneumatic diaphragm motor 67), being gives that the outputs 80a and 78a are blocked by the cords 76c and 76b.
Now, when the piston 76 moves to the right (dotted lines), the previously blocked outlets 80a and 78a respectively enter into communication with the inlet pipes 77 and 79, while the previously open outlets 80b and 78b are blocked, thus putting the admission 77 in direct communication with the pipe
80 (going to the right air diaphragm motor 67), while the inlet 79 is connected to the line 78 (going to the left air diaphragm motor 67a).
There has therefore been described, in an extremely simplified manner, a four-way reversing valve making it possible to reverse, from one pneumatic diaphragm motor 67a to the other 67 and vice versa, the control air. from a furnace pressure control device 81a and the control air from a combustion air control device 81. A commercial four-way flexible, controlled by dual solenoids and suitable for use in reversing controls as described above, is manufactured by the "Automatic Switch Company", Florham Park, New Jersey.
When the elements are connected as shown in FIG. 11, the control a @@@ furnace pressure monitor 81a is connected directly to the pneumatic diaphragm motor 67a. The air pressure exerted on the membrane 82a determines the par-.
green course @al of the rod 83a, thus controlling, via the lever 66a control arm and the series of levers 6Sa, the position of the flaps 6 Likewise, the right combustion air control device 81 is @a connected to the right pneumatic diaphragm motor
67 and, depending on the impression of air in the duct 79, it will exert a ression on the membrane 82, thus determining the vertical extension of the rod 83, which is connected to the lever 66 of the control arm, and consequently, to a series of levers 65, regulating the spatial position of the flaps 64.
The furnace pressure control device 81a is connected to and receives a pulse from a pressure responsive element 84a located in the combustion zone of the furnace (see fig 2). The device
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Oven pressure control 81a is well known in the art and need not be described in detail. A suitable device of this kind is manufactured by the "Bailey Meter Company", Cleveland, Ohio. The pressure control device 81a is supplied with high pressure air (for example 15-25 free, 6.80-11.34 kg), this air being reduced as a result of the pressure variations of the chambers of the valve. furnace, to then be fed through line 77 and from there to either one of the pneumatic diaphragm motors 67a or 67.
It is normally set so that pressures between 1.27 and 5.03 mm of water pressure in the furnace are reflected in line 77, to an appropriate air pressure sufficient to control the displacement of the rod. 83a, thereby controlling the position of the flaps 64a between a substantially fully open position and a substantially fully closed position.
The combustion air control device 81 (to the right of FIG. II) is provided to receive a pulse from an oxygen measuring device 84 located in the chimney 68j (FIG. 10). This oxygen measuring element 84 is designed to analyze the xoygene content of the tail gases in stack 68j and, as is well known, does not require a detailed description. Instead of the combustion air monitor 81 measuring the oxygen content of the waste gases, an air flow meter or a fuel / air ratio monitor can be employed. These devices are well known and those skilled in the art fully understand their normal function in the operation of the oven.
These latter devices are manufactured by the Receiver Meter Company ", Cleveland, Ohio. The controller 81 receives a pulse from the oxygen measuring element 84 and, depending on the oxygen content, adjusts the pressure of the oxygen meter 84. air from the lines to a lower value The pressure passing through the lines 79 and 80 acts on the pneumatic motor 67. Depending on the pressure, the actuator controls the vertical displacement of the rod 83, thus rattling the spatial position of the flaps 64 via lever 66 and connected levers 65.
It is understood that a description has been given above of an automatic control means for adjusting the shutters. However, these can be reclusive in a suitable manner by hand or by means other than that described in the example above.
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A feature of the present invention is that the system can be reversed by employing the four-way valve shown schematically and illustrated by cylinder 76 and piston 7'va. In other words, instead of controlling the left flaps 64a, the oven pressure control device 81a can, through the valve system and the appropriate lines, be connected to the right air motor 67 controlling the flaps. on the right 64. On the other hand, the combustion air control device 81, reacting to the oxygen content of the residual gases of the furnace, can, through the solenoid valve system, exert its control on the engine at left pneumatic membrane 67a, controlling left flaps 64a.
The elements, switches, solenoid valves, diaphragm motors, shutters, all shown in 1 @ fig. 11 are connected and adjusted so that the ventilation chamber (although not shown in this figure) is located on the port 33a on the left and that the flaps 64a are in their evacuation position, while the flaps 64, located on port 33, are in the appropriate spatial position to allow combustion air to enter right-hand channel 32, ascend into right-hand regeneration chamber 29 and arrive in the furnace, the piston 76 of the four-way control valve 76a is in its far left position, the furnace pressure control device 81a supplying air to the diaphragm motor 67a,
so as to control the left flaps 64a through the connected hinges 66a and 65a. In time, the crank arms 53 and 54 are in their far left position or counterclockwise, the pad 53d of the arm 53 engaging on the contact element 56a (fig. 3). ) of the safety circuit breaker 58, thus connecting the contacts 58a and 58b, as shown in fig. 11. In this position, the contacts 58c and S8d are not connected and no current flows into the motor 52c which, therefore, is switched off.
In time, the contacts S8a and SSb are connected and the current flows from the main line 71 into the line 72, to reach the other main line 73, thus energizing the winding 70a, while maintaining the piston 76 in its extreme left position in cylinder 76a. In this way, the air pressure coming
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control devices 81a and 81, responsive to furnace pressure and the oxygen content of the waste gas, respectively, travel to appropriate pneumatic diaphragm motors 67a and 67; to check the sets of flaps 64a and 64, as indicated above.
To move the ventilation chamber 38 and reverse the other auxiliary parts, it suffices to simply throw the switch 74 to the right on the contact pole 74b, thus disconnecting 74a. This switch 74 is simply a two position switch and, as shown, can be controlled by an automatic timer set to reverse the switch from one contact point 74a to the other 74b at predetermined intervals. for example every 15 to 20 minutes.
When switch 74 is in contact with pole 74b, current is supplied to contacts 57a and 57b of the safety circuit breaker, thus energizing Motor 52c, so as to rotate it clockwise. , retort represented by the arrow. When the engine is running, the crank arms 53 and 54, mounted on the shaft 52 and fed through the speed reducer 52a, rotate clockwise to the right, releasing thus immediately the safety circuit breaker 58 (since the finger 53d is no longer in contact at 56a), '., so that the contacts 58a and 58b are disconnected and the contacts 58c and 58d are reconnected by the return of the circuit breaker in its normal closed position.
Disconnecting contacts
58a and 5Sb de-energizes solenoid 70a. Obviously, the continuous movement of the crank arms 53 and 54 in the clockwise direction releases the pressure of the cam rollers 53f and 54f on the stops 59 on the lift arms 42 and 43, thus releasing the pressure. pressure exerted on the lifting arms 42a and 43a, by the articulation 46.
Hence, the stretched springs 51b relax by pushing the inner ends of the four lifting arms upwards, while doing so: to pivot on the spaced axles 41 and 41a, so that the four wheels
47,47a, 48 and 48a engage in tracks 49 and 50. All of the above movement is practically instantaneous and the continuous movement of crank arms 53 and 54 clockwise will pass through. the rollers 53b and 54b on the slides 55 and 55a in contact with the spaced flanges 55c and 55d, so that the ventilation chamber
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38 moves to the right.
It is assumed that the operation of the springs lifting the ventilation chamber 3S also raises the flanges 39a, 39b, 39c and 39d at the lower edges of the ventilation chamber 38 away from the annular periphery seal. asbestos 60a. The ventilation chamber thus supported by the lifting arms 42, 42a, 43 and 43a, fully supported on the wheels 47, 47a, 48 and 48a, passes into a position located on the right-hand orifice 33 and, when the arms Cranks 53 and 54 descend to the right, the cam rollers 53f and 54 ± engage in the stops 5 @ (fig. 4) on the left lifting arms 42a and 43a.
These are hinged, as shown at 46, to the right lift arms 42 and 43 and the inner ends of all the lift arms are forced down against the upward thrust of the springs 51b, thereby rotating the arms. arms on the shafts 41 and 41a, while lifting your wheels 47, 47a, 48 and 48a out of the tracks 49 and 39 and while bringing the flange 39c on the lower edge of the ventilation chamber 38 in contact with the asbestos ring seal 61 on the upper edge of the pipe 62.
The ventilation chamber will then be in a position located on the right port 33, while being ready for the evacuation of gases through the right regeneration chamber of the oven, while the port 33a will not be. obstructed (if not by the spatial position of the flaps 64a), to receive the intake air.
When the crank arms 53 and 54 reach the right extrusion position, the finger 53e engages the contact 56 (fig. 3) of the right safety circuit breaker 57, mounted near the track 49. In this way, the contacts 57a and 57b open, thus interrupting the flow of current, while de-energizing the motor 52c. At the same time, contacts 57c and 57d are connected, thereby energizing winding 70, while moving piston 76 in cylinder 76a to the right-hand position, generally shown in dotted lines.
In this position, the four-way valve connections are such that the combustion air control device 81 supplies air, through line 78 and from there, to the left pneumatic diaphragm motor 67a controlling. , in turn, the levers 66a and 65a, as well as the left flaps 64a, which is obviously desirable, since the ventilation chamber 38
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is no longer above, but is then located, for evacuation, above: the right-hand orifice 33. At the same time, the control device 81a of the pressure of the furnace supplies air by pipe 77 and the system
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valve z and from there to the engine I.1cr, right pneumatic arm 67 controlling, in turn, the levers 66 and 65 as well as the evacuation position of the right flaps 64.
The overthrow of all the func-
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operation, that is, the passage of the ventilation chamber from the right position to the left position, as well as the inversion of the control devices, etc., are carried out simply by manually starting the inverter 74 or by controlling it with a timer! appropriate intervals, as indicated above.
Likewise, as described above, the overturning apparatus according to the present invention provides extremely efficient valve control of the flow of combustion air introduced into the regeneration furnace system, as well as the outlet of the combustion air. waste gases out of the system
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dull. The change of direction of the flow in the regeneration chambers can be carried out simply and quickly.
In addition, thanks to the automatic cycle and also automatic speed adjustment
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The flow of intake air and waste gases by means of the control features of the present invention in combination with the movable overturning apparatus provides essentially personal free operation.
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sentiel1Cmcri \ exempt personal.
One embodiment of the apparatus of the present invention is shown in Fig. 12, where a ventilation chamber is described! mobi @ e 130, comprising an upper outlet 131 and an in-
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The mechanism designed for ;, 1 to move the #h: mber I ventilation from a position I left on the port 125a has been shown schematically in a position located on the port on the right 133. The general goal of 1 'of this embodiment is the same as in the previous 1.05 channels 134a and 134 are separated and connected rC5: cc- tively ;; a chamber of 1 "è;: encl ';: left side and a rcgeneration chamber. p right (not shown) of an oven d0 1" t-; generation of the type described above.
The ventilation chiH.1brc sc moves on views 155 as shown: L those described above, due to the removal caused by the operation of a usanivuilc arm. 13 (1 jii Jctnnt on w;; irl, rc
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137, driven by a motor and a speed reducer not shown, but similar to those described with regard to FIGS. 1 to 11. The end of the crank arm 136 has a roller moving in a slide 138, in order to move the ventilation chamber 130 from a left position to a right position. In addition, the ventilation chamber is supported on the lift arms 139 and 140. In order to simplify the illustration, the corresponding rear lift arms are not shown in this figure.
Independently controlled dampers 141 and 141a are located above the ventilation chamber in a suitable duct and indicated by reference numeral 142.
According to this embodiment, to the right and to the left of the ventilation chamber are fixed two assemblies 143 and 144 respectively.
These assemblies are identical and consist of a pipe 145 provided to fit hermetically on the upper opening 142b of the pipe 142. In the pipe 145, is mounted a motor 146 driving a fan 147, in order to positively drive out the air. fresh combustion air in the direction indicated by the arrows. Assembly 144 is similar to assembly 143, but it engages tightly over the top opening of the left-hand pipe 142a.
With the system shown in fig 12, whether channel 134 or 134a is evacuated by the connection to the ventilation chamber, on the opposite port, an assembly capable of performing instantaneous and forced supply will be placed. combustion air. The motors 146 and 146a of the assemblies 143 and 143a can pull connected to run continuously; likewise, they can be easily controlled by the same safety circuit breakers as those described above or by different safety circuit breakers. For example, by means of a suitable circuit breaker, de-energizing the main drive motor 52c could energize the motor 146 or 146a.
Therefore, while the drive motor is at year% t, the motor 146 or 146a could be running.
The overturning device described above is made up of easily accessible parts for maintenance. Experience shows that maintenance is reduced to a minimum, since the device does not contain any particularly vulnerable parts. to the operating conditions encountered.
The device requires remarkably little energy, because gravity itself
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facilitates the movement of the bottom of the ventilation chamber on its path from one side of the circular voics to the other. All parts of the appliance, including control devices and circuits, are remarkably combined to provide optimum performance without any failure, while at the same time ensuring, through advanced sealing systems, better thermal efficiency.
From the above description, it can be seen that a new reversible furnace discharge apparatus is provided, as well as control devices for this apparatus, providing advantageous characteristics hitherto unknown. Modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.