Annales des Mines (1893, série 9, volume 3)
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ÉTUDE SUR LE NOUVEAU FOUR SIEMENS.
Le volume d'air secondaire est la moitié du volume d'air total O ± 2 Az'.
A 16000, les produits brûlés 020' + 4Az' contiennent 72,5 calories. L'air secondaire, supposé chauffé parrécupération à cette
température, en contient 30 ; la différence 72,5 30=42,5 rapportée à la chaleur totale dégagée, 97 calories, représente une perte de 43 p. 100. A 1400°, la perte n'est plus que de 63 27 = 36, soit 37 p. 100. Ces deux chiffres sont encore augmentés en pratique par suite de la formation inévitable de l'acide carbonique dans les gazogènes, qui diminue la proportion d'air secondaire. Donc, dans les fours n'employant que l'air et ne chauf-
fant par récupération que l'air secondaire, il y a une perte minima pour les fumées, de 37 à 43 p. '100. On remédie Chauffage de l'air secondaire et du gaz. partiellement à ce défaut en chauffant le gaz ; ce cas est celui des fours Siemens primitifs à siphon. Mais ce moyen est encore insuffisant. L'effet de la récupération est en
effet limité à la température des gaz sortant des gazogènes qui, lorsqu'on n'emploie pas de vapeur d'eau, est d'environ 700°. Il ne s'exercera donc sur la chaleur disponible après chauffage de l'air, que dans le rapport de la chaleur totale d'échauffement des produits brûlés à la température du four (1.600° ou 1.400°) à ia chaleur totale d'échauffement à 700°.
Le calcul donne à 1.600° le coefficient d'utilisation, égal à 65 p. '100, et à 1.400° : 60 p.100, et réduit les pertes de chaleur indiquées ci-dessus, à un même chiffre de 15
p. 100. Ces chiffres sont théoriques et évidemment assez loin de la vérité ; mais, rapprochés de ceux du cas précédent,
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ils donnent une idée de l'avantage résultant du chauffage des gaz. Ils m'ont inspiré une autre réflexion concernant le siphon, qui s'accorde avec une assertion de M. Frédéric
Siemens dans une de ses premières brochures sur les fours à gaz. L'illustre inventeur affirmait que le siphon n'a pas d'inconvénient, et que le refroidissement qu'il produit est compensé par le passage du gaz dans les chambres. Ceci est absolument,vrai dans un four où l'on ne fait usage que d'air, puisque la récupération la plus parfaite laisse encore de 11 à 14 p. 100 de chaleur disponible, tandis que le refroidissement du siphon atteint seulement de 5 à 7 p. 100. Chauffage de l'air primaire et de l'air secondaire.
Ce cas
serait celui- du four Biedermann et Harvey, si l'on n'in-
jecte pas de produits brûlés et si l'on suppose que le gazogène résistant à 1.000° ou 1.200°, puisse être alimenté exclusivement d'air chaud emprunté au sommet des chambres.
Pas plus que dans les cas précédents, la récupération
totale n'est possible, parce que la chaleur spécifique d'échauffement de l'acide carbonique est supérieure à celle de l'oxygène A. 1.400 degrés la différence s'élève à à. 1.600
20
10,7 = 9,3
24
12,1 =11,9
Ces chiffres, rapportés à la chaleur de combustion du carbone 97, donnent respectivement, à 1.400° et 1.600", des chiffres de perte de 9,6 p. '100 et 12,2 p. 100, un peu plus satisfaisants que dans le cas précédent. Peut-on améliorer encore ce rendement par le chauffage de l'air, comme dans le cas précédent? Peut-on, en un mot, récupérer la chaleur par l'air primaire, l'air secondaire et par le gaz ? Lorsqu'on n'emploie que l'air comme gazéifiant, cette