FR2593277A1 - Four de rechauffage de tubes, a circulation spiroidale de gaz chauds surpresses refoules tangentiellement dans le four - Google Patents

Abstract

Les canalisations en acier doivent être protégées par un revêtement contre la corrosion. A cet effet, les tubes sont grenaillés et chauffés pour recevoir ce revêtement. Le chauffage est habituellement effectué soit par induction, soit par des brûleurs à gaz, placés dans un moufle, traversé par des tubes. Ces deux procédés opèrent avec un rendement thermique de l'ordre de 30%. Selon la technologie du présent brevet, les tubes à chauffer traversent un four cylindrique équipé à l'intérieur de spires dégageant le passage des tubes. Un générateur de gaz chauds surpressés refoule ces gaz tangentiellement dans le four. Les gaz circulent entre les spires en mouvement rotationnel à grande vitesse. Entre les spires se trouvent placés des déviateurs qui captent une veine de gaz chauds pour la dévier en direction radiale, tout en l'accélérant. Les gaz déviés tangentent le tube et l'échauffent grâce au renouvellement rapide des couches limites. La circulation des gaz chauds et des tubes est méthodique donc, à contre-courant, ce qui permet sur le long parcours, d'évacuer les gaz à température relativement très basse. On réalise ainsi un rendement thermique dépassant 60%.

Description

Toutes les canalisations métalliques de grand diamètre doivent être protégées contre la corrosion.

A cet effet, les tubes sont séchés et le métal est mis à nu par un procédé quelconque, sablage ou plus généralement par grenaillage. Ensuite les tubes sont chauffés en général entre 200 et 2500C pour recevoir un revêtement qui est soit une bande thermo-rétractable (polyéthylène) soit une résine pulvérisée (époxy) se liquéfiant et polymérisant sous l'effet de la chaleur.

Pour élever la température des tubes avant revêtement, il existe principalement deux procédés, à savoir :
- chauffage direct, par les flammes ou les gaz chauds engendrés par des brûleurs à gaz, placés sous le tube dans une enceinte formant une sorte de moufle.

- chauffage indirect, par induction électrique, c'est-à-dire exposition du tube dans un champ électrique.

Les deux procédés opèrent avec un mauvais rendement énergétique global de l'ordre de 30%.

Cette affirmation est basée sur un fait acquis. En effet, on sait que la conversion de l'énergie chimique contenue dans des combustibles fossiles, en électricité, s'opère avec un rendement de l'ordre de 30%.

En ce qui concerne l'utilisation de brûleurs à gaz on sait par des bilans thermiques , établis pour de nombreuses installations, que le rendement est de l'ordre de 30% principalement en raison de l'évacuation des gaz chauds après passage autour du tube à chauffer à des températures de l'ordre de 600 à 7000C.

Par contre, le procédé objet du présent brevet permet d'opérer avec un rendement énergétique supérieur à 60 %, soit avec une dépense inférieure à la moitié des deux autres procédés mentionnés.

Le rendement thermiqueou énergétique) joue un rôle primordial dans un bilan d'exploitation de ces installations. Pour fixer les idées, nous exposons ci-après un exemple correspondant à une canalisation moyenne, avec un tube de diamètre 914,4 niai, épais. 15,88 mm, un débit moyen du réchauffeur de tubes de 100 m/h, correspondant à 40~tonnes d'acier/h et exigeant pour un delta t de 200"C théoriquement 1 million de kcal. Si l'on opère avec des brûleurs d'un rendement de 30% il faudra environ 370 kg de propane à l'heure. En revanche le four réalisé selon le présent brevet, supposant opérer avec un rendement de 60%, exigerait 185 kg de propane/h, soit une différence de 185 kg/h correspondant à une écono
de 555 fr./h basé sur un prix de 3 fr. le kg de propane.

Il en résulte qu'une usine de traitement de tubes ayant fonctionné pendant 5.000 heures, soit une production de 500 km de tubes, fait une économie de plus de 2.750.000 fr. représentant environ le prix de la valeur de l'équipement selon le présent brevet.

L'intérêt économique est donc évident. A cela s'ajoute un autre aspect. De nombreux chantiers dans le monde, ne disposent pas de gaz ni d'électricité. Comme il est impraticable de produire des gaz combustibles sur le chantier, on a recourt à des groupes électrogènes comportant de nombreux inconvénients. (pl. 2)
D'après le présent brevet/on expose les tubes à réchauffer aux gaz chauds en circulation méthodique, ce qui signifie que les gaz les plus chauds engendrés par un générateur, abordent le tube le plus chaud avant sa sortie de l'enceinte qu'il traverse. Les gaz guidés par des spires (10) dans un cylindre contournent le tube en un mouvement spiroïdal jusqu'à leur sortie,/qu)i coïncide avec l'entrée des tubes dans le four.Les gaz chauds surpressés sont engendrés par un seul générateur/(1 à 5) alimeté en combus- tible fluide comme source d'énergie. Sur ce parcours les gaz se refroidissent en abandonnant leur chaleur au tube qui se réchauffe.

Les températures des gaz sont de l'ordre de 6500C à l'entrée et de l'ordre de 1500C à la sortie. Il en résulte une déperdition théorique de l'ordre de 20 Z (en se basant sur une température ambiante de O C) soit un rendement thermique de 80Z.

Etant donné certaines déperditions secondaires on peut donc se baser sur un rendement moyen global de l'ordre de 70 Z.

Le procédé pour etre rationnel doit pouvoir etre réalise par ue installation ne dépassant pas certaines dimensions maxima imposées par des utilisateurs.

Cette contrainte implique un transfert de chaleur très intensif.

Pour assurer un transfert intensif de la chaleur d'un gaz à un solide, il faut faire appel à une technique appelée habituellement convection forcée. Selon le présent brevet, on pratique une technologie particulière de convection forcée en régime non-turbulent.

L'échange thermique de haute intensité grâce au régime rotationnel dévié dû aux grandes vitesses de gaz qu'il permet, assure un échauffement rapide du tube et, par conséquent, un refroidissement correspondant des gaz qui sortent du four à une température de l'ordre de 1200C au dessus de la température ambiante. C'est l'enthalpie de ces gaz qui constitue pratiquement la seule déperdition de chaleur du four, représentant selon les circonstances atmosphériques (température et hygrométrie de l'air ambiant) 12 à 18 Z du PCI (pouvoir calorifique inférieur) du combustible mis en oeuvre.

La technologie particulière de convection forcée est réalisée par l'installation de déviateursientPre elsanscphier . ta position du bord d'attaque du déviateur, décrit plus loin, permet de déterminer le volume des gaz à dévier en fonction de son écartement de la paroi du cylindre.

La position du bord de fuite du déviateur permet d'orienter le courant de gaz de façon à lui faire prendre une direction tangentielle au tube central. Ce courant dévié, et par conséquent non turbulent, ne s'écarte pas de la paroi en ligne droite, mais suit en partie la circonférence du tube et ceci grâce au phénomène COAtBA qui provoque la déviation du fluide.

Pour une meilleure compréhension du texte, il est nécessaire de donner aux deux termes déflection et déviation une acception non consa- crée par les dictionnaires à ces notions,
On peut changer la direction de l'écoulement d'un courant gazeux et non guidé par un conduit de deux fanons essentiellement différentes 1" Poussé par un obstacle : déflection 20 Attiré par une dépression (accélération par l'éloignement d'une paroi déviatrice) grâce à l'établissement d'une pression différentielle par rapport à la pression atmosphérique ambiante. Pour le phénomène qui nous préoccupe, il est capital de savoir Si le changement de direction est obtenu par déflection ou par déviation, car le second phénomène s'obtient sans turbulences donc sans dépense sensible d'énergie cinétique.

L'effet COANDA est un phénomène de déviation d'un fluide traversant une tuyère asymétrique à fente (tuyère Coanda) grâce à la dépression créée par l'écoulement d'un fluide dans des circonstances définies par le système. Henri COANDA a déposé plusieurs brevets entre 1932 et 1938 concernant la déviation des fluIdes.

Les traités de la mécanique des fluides mentionnent deux phénomènes typiques de déviation : l'effet Magnums (1852) déplacement d'une balle de tennis en rotation, perpendiculairement à la direction du vent et de l'effet
Flettner (1924) déplacement d'un navire perpendiculairement au vent, grace à des cylindres verticaux en rotation. Il s'agit ici, tout comme pour l'effet COANDA d'une intervention non-turbulente sur les couches limites et ceci à des vitesses pouvant dépasser 100 m/s. Il résulte de ce qui précède que grâce au phénomène COANDA une veine de gaz chauds déviée peut lécher la courbure du tube central sur environ 30 à 40 % de son développé.

Elle rejoint par la suite le courant rotationnel avec lequel elle se mélange, par interpénétration des veines assurant ainsi une température uniforme des gaz après chaque déviateur. A la rencontre du prochain déviateur, se trouvant à 1800C du précédent, le phénomène se reproduit jusqu' la fin du four.

La contrainte des dimensions d'une installation rationnelle implique des vitesses des gaz chauds à l'entrée allant de 50 à 100 m/s. De telles vitesses, dans des sections industriellement pratiqtiables pour résoudre le présent problème, soit environ 400 x 400 mm, conduisent normalement à un régime turbulent et, par conséquent, à une dépense prohibitive en force motrice pour vaincre la perte de charge engendrée par ces turbulences.

Conformément à la technologie du présent brevet les échanges thermiques intensifs s'effectuent en régime non-turbulent, malgré les vitesses trés élevées des gaz et en dépit de leur haute viscosité due à la température élevée.

Pour faire comprendre cette technologie, il convient d'exposer quelques aspects peu connus de la mécanique des fluides.

D'une manière générale on considère que le contraire du "Regime Turbulent" est le "Régime Laminaire". Mais ce dernier terme ne peut pas s'appliquer à un "Régime Rotationnel" qui, par définition n'est ni turbulent (puisque ordonné) ni laminaire (puisque courbé), mais qui est défini par un gradient de vitesse décroissant vers le centre et surtout manifestant une force centrifuge. La perte de charge engendrée par l'écoulement d'un fluide en régime turbulent augmente avec le carré de la vitesse, alors que l'échange thermique n'augmente que proportionnellement à la vitesse. Il en résulte une limite opérationnelle de l'intensification des échanges thermiques en raison de cette augmentation exponentielle.Or, un fluide circulant dans un cylindre en régime rotationnel développe une force centrifuge qui augmente également avec le carré de la vitesse et s'oppose, 'par conséquent, à tout décollement de veines, donc aux turbulences et ceci quelle que soit la vitesse de l'écoulement du fluide, à condition que la vitesse rotationnelle soit sensiblement supérieure à la vitesse de translation ou plus exactement, à condition que la perturbation engendrée par la paroi soit compensée par la force centrifuge, évitant ainsi un décollement des veines.

Il est un fait établi que les turbulences se manifestant dans un conduit ne sont engendrées que par la paroi. Il en résulte que l'écoulement d'un fluide en régime rotationnel (non perturbé) s'oppose efficacement à la formation de turbulences et par conséquent à l'augmentation de la perte de charge en résultant, qui reste pratiquement constante même aux vitesses les plus élevées. La raison en est que la masse du fluide n'est le siège d'aucune turbulence. La seule énergie consommée par le fluide provient du renouvellement des couches limites intéressées, lesquelles ne représentent, selon les circonstances que 2 à 3Z de la masse totale du fluide en circulation.Les fours, objet du présent brevet constituent une application pratique des phénomènes liés au régime rotationnel convenablement réalisé, permettant d'opérer à de très grandes vitesses de gaz chauds (100 m/s) sans engendrer de turbulences.

Un gaz refoulé dans un conduit rectiligne ne circule pas à une vitesse homocinétique, mais au contraire avec un gradient de vitesse en diminution à l'approche de la paroi du conduit.

Le gradient dépend des paramètres connus et pris en considération pour le calcul du nombre de Reynolds d'un fluide mais il se manifeste dans tous les conduits rectilignes sans exception.

Dans une tuyère Laval le gradient de vitesse se trouve inversé.

Dans une courbe d'un conduit, par contre, se manifeste le phénomène Couette ou Taylor qui est un mouvement secondaire transversal engendré par un mouvement rotationnel entre deux parois courbes.

Un écoulement rotationnel dans un espace annulaire formé par deux cylindres coaxiaux manifeste également le phénomène Couette/Taylor. Si en cas d'un écoulement rotationnel d'un fluide, la formation des "rouleaux" Couette/Taylor est impossible, soit en raison de l'absence du second cylindre co-axial de plus petit diamètre (cas d'un cyclone météorologique : tornade) soit en raison de parois séparatrices latérales, il se produit une stratification du courant rotationnel avec un gradient identique à celui d'une tuyère Laval, c'est-àdire une vitesse maximum périphérique et une vitesse minimum à nulle dans l'axe. (Oeil de cyclone).

Les fours objet du présent brevet constituent une application pratique des phénomènes liés à un régime rotationnel convenablement réalisé.

Il convient de signaler que depuis NUSSELT (1912), il faut se rendre à l'évidence qu'il n'y a que deux façons de transfert de chaleur à savoir par rayonnement et par conduction.

La convection n'est autre chose que le renouvellement (transport) d'un fluide ayant changé sa température par conduction. Comme l'on sait que l'air est un mauvais conducteur de chaleur, il est donc évident que des couches limites épaisses que l'on n'arrive pas à renouveler assez rapidement s'opposent à un transfert de chaleur intensif. Il est un fait acquis que le renouvellement intensif des couches limites d'un gaz permet de multiplier par 10 le taux de transfert. Nous avons, dans de nombreuses réalisations industrielles, mis de façon péremptoire en évidence que cet échange intensif peut être obtenu avec une dépense en force motrice très faible si l'on met en oeuvre le régime rotationnel.Il a été exposé que les gaz s'écoulant en régime rotationnel se trouvent soumis à la force centrifuge et, par conséquent, se plaquent contre la paroi concave du cylindre du four, sur laquelle ils exercent une certaine pression qui provoque le renouvellement des couches limites adhérentes à cette paroi du four. On sait qu'il faut fournir de l'énergie pour chasser les couches qui adhèrent à la surface d'un solide en vertu de la pression atmosphérique.

Le courant rotationnel de gaz chauds fournit donc de façon parfaitement localisée, et sans la moindre turbulence, l'énergie nécessaire pour chasser les couches limites, en se mettant à leur place et assurant ainsi le transfert de chaleur.

Tout transfert de chaleur d'un gaz à un solide comporte trois phases, à savoir 1 - Chasse des couches limites ayant échangé leur chaleur avec le solide.

2 - Mélange des couches limites chassées avec la masse principale du gaz en circulation.

3 - Apport d'une lame de gaz de température différente.

Pour transférer rapidement une grande quantité de calories, il faut opérer, d'une part, à la température maximum des gaz chauds admissibles pour le four soit environ 6500C et véhiculer, d'autre part, une masse suffisante de gaz.

L'objet visé par le présent brevet étant l'échauffement des tubes, tel que alors qu'en ce qui concerne le cylindre équipé de spires/décrit , ce sont ces deux éléments qui se trouvent réchauffés. Pour assurer un transfert intensif de chaleur, des gaz chauds circulant à grande vitesse entre les spires, au tube traversant coaxialement le cylindre, on place conformément au présent brevet entre les spires des déviateurs primaires (planche 15 ) ainsi que pour de petits diamètres des déviateurs secondaires (planche 16 )
La forme des dits "déviateurs" engendre le phénomène COANDA.

1'
En effet, les déviateurs provoquent par/intrados la déviation d'une couche
1' de courant rotationnel et par/extrados la déviation d'une autre couche du même courant rotationnel. Etant donné les formes des déviateurs et leurs dimensions, le régime des gaz en circulation est non-turbulent en dépit de la grande vitesse de circulation qui peut dépasser 100 m/s à la périphérie du cylindre du four.

Les déviateurs ainsi que leur forme et leur orientabilité, constituent un élément essentiel du présent brevet. En effet, la captation d'une veine d'air en mouvement rotationnel et sa déviation sans engendrer de turbulences permettent une accélération du courant en vertu du gradient de vitesse analogue à l'effet d'une tuyère Laval. Grâce à cette accélération, la veine captée et déviée est projetée tangentiellement sur le tube à une telle vitesse que les couches limites adhérentes au tube se trouvent chassées et ensuite renouvelées par des gaz plus chauds aspirés par la dépression.

L'extrados dudit déviateur provoque également par sa courbure une faible dépression, laquelle aspire unelveine en rotation, qui se mélange avec le courant principal. Ceci constitue la technique employée de transfert de chaleur du gaz chaud au tube selon le présent brevet.

Afin d'assurer le régime rotationnel sur toute la longueur du four, qui peut atteindre jusqu'à 15 mètres, ce four est équipé de spires pour assurer un écoulement spiroïdal sur toute sa longueur.

Ainsi les pertes de charge sont engendrées, en l'occurence, non pas par l'écoulement turbulent de toute la masse du gaz, mais uniquement par les couches glissant sur des spires de guidage et des déviateurs mentionné nés. Cette perte de charge minime se trouve compensée par la surpression des gaz chauds à l'entrée.

Cette surpression constitue le seul rapport en énergie.

L'installation objet du présent brevet doit obligatoirement répondre aux deux impératifs suivants
10) un débit de tubes constant, défini par les opérations consécutives
de revêtement.

2") une température des tubes définie et invariable en dépit des varia
tions de divers paramètres, (poids des tubes, température à l'entrée,
enthalpie et densité de l'air ambiant etc..)
La raison de ces impératifs est qu'une température des tubes inférieure au minimum imposé compromet l'adhérence du revêtement, donc la protection des tubes et un dépassement sensible de la température de consigne constitue un gaspillage considérable d'énergie, puisque exponentiel avec l'écart des températures, donc susceptible de compromettre la rentabilité de l'entre prise.

Etant donné que, d'une part, la température des tubes à l'entrée de l'installation de chauffage peut varier de plus ou moins 10% de la température de consigne et que, d'autre part, le poids du tube d'un diamètre nominal peut varier de plus ou moins 3%, le contrôle de la température minimum constitue un problème primordial.

En effet, le total de ces deux variables seulement représente déjà une valeur de plus ou moins 13%, soit au total une variation possible de 26%, correspondant pour une température de consigne supposée à 2000C, à une température minimum de 252"C pour ne pas risquer le dépassement de la température inférieure minimum.

Qu'il s'agisse d'une installation conventionnelle de réchauffage de tubes ou de celle objet du présent brevet, le temps de passage du
de tube dans l'enceintde kéchauffage est relativement très court (quelques minutes au maximum) par rapport à I'inertie thermique (temps de réponse sur une intervention de régulation) des installations (de l'ordre de 10 fois le temps de passage).

Quel que soit le système conventionnel de rechauffage de tubes, la régulation instantanée et précise de température du tube est irréalisable, c'est pourquoi on dépasse généralement la température minimum de consigne de 50 C ce qui constitue un gaspillage moyen d'énergie de l'ordre de 20Z de celle théoriquement nécessaire.

Toute intervention ne tenant pas compte du temps de réponse conduit, inévitablement, au phénomène de pompage qui, par définition, exclut la régulation précise de température exigée.

Celle-ci n'est possible qu'en respectant les conditions suivantes :
- prévision de la température de sortie du tube
- prévision de l'effet d'une intervention
- régulation proportionnelle par anticipation
- ajustement d'un coefficient de correction des mesures
- augmentation de la durée de passage des tubes dans l'enceinte de
réchauffage par l'augmentation de sa longueur, afin de disposer du
laps de temps nécessaire aux opérations précitées.

Ce problème de régulation précise de la température du tube se trouve résolu selon le présent brevet par la technologie décrite ci-après.

A) régulation par anticipation, basée sur la détection de la tendance
du tube à monter en température, ce qui intègre la totalité des
paramètres variables permettant la prévision de la température de
sortie du tube dans des conditions inchangées et le calcul de l'écart
de la température de consigne (comme indiqué planche 19) après passa
ge du tube dans un premier et/ou deuxième tiers du four.

B) détection instantanée de l'effet d'une intervention de régulation
par l'établissement instantané et permanent du bilan de transfert de
chaleur au tube et d'un coefficient de correction en résultant en
tenant compte des paramètres enregistrés suivants
1 - enthalpie de l'air ambiant aspiré
2 - enthalpie des gaz sortant du four
3 - masse d'air véhiculée
4 - température dez gaz à l'entrée du four
5 - température des gaz à la sortie du four.

C) intervention sur un seul paramètre modifiant le transfert de chaleur
au tube, à savoir la masse de gaz chauds véhiculée à température
constante.

D) intervention à amplitude et fréquence contrôlées correspondant
au temps de réponse des divers éléments de l'installation propor
tionnellement à l'écart calculé selon A)
Les informations nécessaires pour cette technologie sont obtenues par les dispositfs suivants
Le four est équipé de 3 capteurs à rayonnement infrarouge.

1 au premier tiers du four, compté du côté entrée du tube
2 au deuxième tiers du four, compté du côté entrée du tube
3 à la sortie du four.

Aux mêmes points se trouvent des capteurs à thermocouple
- un capteur de la température des gaz chauds
sous forme d'une sonde traversant le cylindre
et plongeant de quelques mm dans les gaz.

- un capteur de la température du cylindre sous
forme d'une sonde logée dans un trou borgne
pratiqué dans le cylindre.

Deux autres capteurs, l'un pour la température des gaz sortants, l'autre indiquant la température du cylindre au même endroit, se trouvent installés du côté entrée des tubes, qui ne comporte pas un viseur infrarouge.

Les 3 capteurs de température par rayonnement infrarouge fournissent des informations précises concernant la montée en température du tube en intégrant la totalité des paramètres variables entrant en jeu, à savoir
- Poids du tube
- Température du tube à l'entrée
- Régime thermique du four
- Gradient thermique longitudinal du four
- Température des gaz chauds à l'entrée
- Masse des gaz chauds véhiculés.

- Effet des déviateurs
- Facteur de transmission par rayonnement infrarouge
(emissivité, absorption).

Les 2 séries de capteurs à thermocouples fournissent chacun un signal analogique, lequel en passant par un commutateur de voies, se trouve enregistré simultanément avec la température du tube et le volume (ou la masse) des gaz chauds.

Un schéma d'un tel enregistrement est faible à imaginer.

On constate que les capteurs de température des gaz et de la température du cylindre fournissent un véritable profil des conditions sur toute la longueur du cylindre.

Les renseignements fournis par un tel enregistrement fixent l'opérateur instantanément sur l'évolution des principaux paramètres, à savoir
- effet d'une intervention ou coeff. "K"
dans les circonstances données.

- temps réel de réponse de l'ensemble
- rendement thermique global
- effet de différents paramètres sur la
production et sur le rendement thermique.

L'exemple chiffré ci-après, basé sur la réalité, permet de mieux expliquer la technologie en question.

Les données sont les suivantes
- longueur du four : 12 mètres
- diamètre du tube à chauffer : 914mm
- poids du tube au mètre : 351 kg
- temps de traversée du four : 360 secondes
- température des gaz chauds : 6500C
- Masse des gaz chauds : 10.000 kg/h
- Température du tube à
l'entrée : OOC
On trouve sur le graphique planche 1 la ligne de montée en température correspondant à la sortie du tube à la température de consigne, soit supposée à 2000C. Les valeurs intermédiaires sont, dans ces conditions 66"C (point A) et 1350C (point B).

On trouve sur le graphique une seconde ligne avec prévision de sortie du tube à une température trop élevée : 2280C.

Les informations reçues, anticipées dans ce cas, sont les suivantes
- température du tube au 1 er tiers du four : 760-C (A*)
- température du tube au 2 ième tiers du four : 1350C (B*)
Il en résulte la prévision de température du tube à la sortie, soit 2280C. (C*)
Cette dernière température qui serait atteinte sans intervention est donc déja prévisible après 120 secondes par le traçage de la droite indiquée sur la planche 1.

Il résulte de la même droite que la température de consigne serait atteinte après un séjour de 318 secondes au lieu de 360 secondes dans des conditions données et supposées invariables.

Cette différence entre 360 et 318 secondes correspond à une masse proportionnelle de gaz chauds qu'il suffit de mettre en oeuvre pour rétablir la température de consigne dans le laps de temps imparti au tube pour traverser le four. Il faut donc multiplier la vitesse de rotation de turbine du ventilateur centrifuge par 0,883 qui résulte du rapport 380:318.

On peut trouver un rapport similaire (mais pas identique) en désignant la température de consigne du tube (par exemple 2000C) comme point zéro et l"on trouvera le rapport entre la température prévisible et température de consigne soit 228:2000C qui est de 0,877.

Il ne faut pas s'étonner de la différence des deu: rapports qui provient du fait que la courbe de montée en température ne constitue pas une ligne de 450 dans un carré, mais une ligne à valeur e,cponentielle due au fait que le transfert de chaleur augmente avec la différence entre température des gaz et température du tube.

Il va de soi que ce même raisonnement est valable en cas de température trop basse constatée sur le parcours.

Reprenant l'exemple chiffré mentionné, on constate au point D (planche nO 1 ) un écart dans un rapport de portee de 1 : 0,88 d'une part, et on connaît, par l'enregistrement des 5 paramètres mentionnés page 9 le taux de transfert de chaleur au tube. On réalise une intervention détermi
née sur la masse d'air et l'on refait le bilan du transfert.

Etant donné que l'on connaît d'une part, la valeur d'intervention exprimée en calories/h et que l'on connaît, d'autre part, le nombre de calories/h transféré au tube, il en résulte le coefficient de correction
K pour cette intervention. Il convient de signaler que l'inertie thermique du four n intervient dans ces calculs que de façon négligeable.

La raison en est que même à débit calorifique maimum, la vitesse linéaire de traversée du four par dez gaz chauds est minime, à savoir de l'ordre de 1 m/Parseconde, en en dépit d'une très grande vitesse rotationnelle qui, en moyenne, à l'entrée est de l'ordre de 50 m/s.

Par rapport à ces vitesses, celle de la translation du tube à contre
courant qui est de 0,03 m/s est négligeable pour ces calculs.

Il en est de même en ce qui concerne l'intervention du régime thermique
du cylindre. Celui-ci est pratiquement toujours à la température des gaz qui le traversent soit, selon les zones, décroissante de 650 à l'entrée
à 150 ou 2000C à la sortie.

Une variation de la masse des gaz refoulée dans le cylindre, corres
pond donc à une variation de leur vitesse de traversée du cylindre.

Il en résulte une variation correspondante de la température respective dans chaque zone considérée.

Si l'on suppose une variation de vitesse de 10% on peut considérer
que la température varie localement d'autant. Le cylindre ayant, par exem
ple, à un point donné, une température de 350 , égale à celle des gaz,
se trouvera donc exposé à une température des gaz de plus ou moins 10%
soit à 315 ou à 3850C. Une différence de température de 350C ne provoque
pas rapidement une variation sensible de la température du cylindre. Son
intervention est donc assez minime pour etre négligée dans les calculs,
puisque meme dans les cas extremes, ne pouvant fausser la température
finale du tube de plus ou moins 1 C.

Pour ce calcul du coefficient de correction "K", la température du tube
peut être complètement négligée.

Le bilan thermique instantané indique le taux de transfert pour deux
masses différentes de gaz chauds. Si les masses varient dans un rapport
de 10:12 et le taux de transfert dans un rapport de 10:11, il en résulte
la la valeur du coefficient "K" comme 0,5. En effet, de l'augmentation de la
masse de 20Z, résulte cette augmentation de 10%.

Cette technologie est basée sur le fait que pour la plage de température
concernée par l'objet du présent brevet et la technique employée, le taux
de transfert de chaleur des gaz chauds au tube est pratiquement propor
tionnel à leur débit massique, toutes autres conditions égales.

En effet, la vitesse de renouvellement des couches limites en régime
rotationnel pour la plage de variation en question, est proportionnelle au
débit.

Cette loi résulte des études de Taylor sur le dit : "phénomène Couette"
et se trouve confirmée par nos observations avec des gaz chauds.

Sous la définition "toutes autres conditions égales" il faut entendre que
tous les paramètres soit, restent invariables, soit varient dans un laps
de temps très sensiblement supérieur au temps de traversée du four par un tube, qui est de l'ordre de 6mn.. La réalité correspond toujours à cette définition. En effet, les conditions atmosphériques, le régime thermique du four ou la position des déviateurs ne varient pas du tout ou pas de façon sensible en six minutes.

Conformément à la technologie du présent brevet, on opère avec une masse variable de gaz chauds de température constante, ce qui implique deux conditions
- utilisation d'un générateur de gaz chauds à
inertie thermique pratiquement nulle,
- variation simultanée et proportionnelle du
débit d'air et du débit de combustible.

Le générateur de gaz chauds utilisé pour cette technique est entièrement métallique donc d'une inertie thermique pratiquement nulle. Par conséquent, il répond immédiatement sur toute intervention.

Sa conception se trouve expliquée sur la planche NO 17
La température des gaz chauds destinés à alimenter le four ne peut pas dépasser 6500 C, température maximum admissible pour la tenue mécanique du four.

Une telle température ne peut pas être obtenue directement à la sortie d'une chambre de combustion, car l'excès d'air nécessaire en l'occurence pour une telle température implique inévitablement le risque de la production d'imbrûlés, qui sont absolument à proscrire pour éviter une contamination de la surface des tubes, compromettant l'adhérence du revêtement. Les gaz chauds de cette température sont donc obtenus par dilution des gaz de combustion plus chauds (par exemple 12000C) avec de l'air ambiant.

La variation simultanée de l'air comburant et de l'air de, dilution est obtenue par l'utilisation d'un seul ventilateur centrifuge/débitant les deux volumes ensemble ( dits : air total). Voir planche NO 18.

Cet air total est ensuite subdivisé par un bypass avec volet/ou un autre obturateur réglable en air de combustion et air de dilution.

Ce dispositif de subdivision d'air total est commandé manuellement.

On choisit une position établissant un rapport déterminé pour obtenir la température de mélange souhaitée (par exemple 6500C).

Si l'on utilise du fuel domestique, il faut débiter 51,5 Nm3 d'air total par kg de fuel pour obtenir cette température. Si l'on opère avec une température de flammes de 1.000"C il faut positionner le volet de façon à diriger 29 Nm3, dans la chambre de mélange, comme air de dilution.

La variation du débit massique d'air total pour la régulation de la température des tubes qui est de l'ordre de plus ou moins 15%, se manisfeste par une variation proportionnelle de la vitesse, sans aucune influence pratique sur le rapport de répartition de l'air subdivisé par le volet.

Le ventilateur centrifuge/unique d'air total est commandé à vitesse variable. On sait que le débit d'un ventilateur centrifuge est pratiquement proportionnel à sa vitesse. Il en résulte que sa variation entraîne la variation du débit massique. Le variateur est commandé par un servo-moteur qui reçoit les impulsions d'un système thermostatique décrit ci-dessous. On dispose de 2 températures du tube : après passage du premier et du deuxième tiers du four.

Ces 2 valeurs permettent de prévoir la température du tube à la sortie, sans aucune intervention. Une intervention adéquate sur le débit massique des gaz chauds permet de rectifier le transfert de chaleur et de sortir le tube à la température de consigne souhaitée.

Les 2 capteurs de température fournissent, par un système d'indicateurs électroniques conventionnels la tendance de montée en température du tube. De cette tendance, au besoin en appliquant un coefficient de correction, découle l'action de correction à réaliser. Celle-ci consiste à varier progressivement, pas à pas, le débit des gaz chauds, par intervention directe sur le débit d'air total, lequel, comme déjà dit, est réalisé par la variation de vitesse de rotation de la turbine d'un ventilateur centrifuge.

Il résulte de ce qui précède que toute variation du débit d'air devrait entraîner instantanément une variation correspondante de la température de mélange des gaz.

La température de consigne du mélange des gaz est aussitôt rétablie par un thermostat indépendant qui agit sur une valve régulatrice commandée par servo-moteur, qui assure la variation de pression du combustible et, par conséquent, son débit. Celui-ci, comme lton sait varie pour un orifice calibré avec la racine carrée de la pression, pour n'importe quel combustible fluide.

Le servo-moteur a, par conséquent, deux sens de rotation, commandé par le thermostat dont la sonde (le capteur de température) se trouve dans les gaz chauds mélangés.

Le thermostat est équipé de deux points de consigne, permettant la fixation d'une plage neutre, par exemple entre 640 et 6500C, laquelle ne provoque aucune intervention de régulation. En cas de dépassement de la plage neutre, le signal de régulation émis par le thermostat (augmentation ou diminution) est libéré par une action à durée limitée par un doseur cyclique.

L'installation dans son ensemble assurant les performances conformément au présent brevet est présentée sur la planche 2. Les différents numéros désignent les éléments suivants
1- Ventilateur aspirant l'air ambiant, lequel refoulé est subdivisé
en air comburant et air de mélange.

2- Arrivée de combustible
3- Chambre de combustion
4- Conduit de gaz chauds surpressés
5- Compensateur-de dilatation élément de liaison entre le groupe
générateur de gaz chauds et le four de rechauffage
6- Four de réchauffage
7- Calorifugeage du four
8- Entrée des gaz chauds dans le four
9- Sortie des gaz refroidis sur le parcours dans le four
10- Spire fixée sur le four assurant la circulation spiroldale des
gaz autour du tube à rechauffer
11- Sas d'entrée du tube dans le four
12- Sas de sortie du four
13- Roues supportant le four et permettant sa dilatation
14- Rail sur lequel posent les roues
15- Vérins permettant le déplacement vertical de l'axe du four. afin
de recevoir des tubes de différents diamètres transpprtés par
le même convoyeur
D'autres détails de réalisation se trouvent exposés sur les planches suivantes
PLANCHE 3
Cette planche montre le four en perspective
Les numéros correspondent aux mêmes numéros que la planche n02.

Le four de réchauffage de tubes est composé d'un cylindre horizontal , équipé à l'intérieur de spires n'obturant pas toute la section du, cylindre mais laissant dans l'axe un vide cylindrique permettant le passage des tubes.

Le cylindre équipé des spires comporte à une extrémité qui est destinée à l'entrée du tube à réchauffer un piquage tangentiel face au dernier pas formé par les spires, lequel piquage sert à évacuer les gaz alimentés à l'autre extrémité du cylindre. (9)
Cette seconde extrémité du cylindre par laquelle sort le tube réchauffé comporte également un piquage tangentiel par lequel on alimente le four en gaz chauds surpressés. (5)
Sur le cylindre se trouvent fixés des ressorts avec une extrémité, lesquels à leur autre extrémité sont fixés sur un cercle en U (couronne) ou tout autre profil. Ce cercle est d'un diamètre sensiblement plus grand que celui du cylindre, de sorte à entre d'une température voisine de l'ambiance, alors que le cylindre atteint en service la température des gaz chauds.

Sur ce cercle (couronne) se trouvent fixés des essieux avec roues reposant à leur tour sur un rail.(13 - 14)
Ce dispositif permet de supporter le four avec son chargement de tube, tout en permettant la libre dilatation du cylindre.

Le cylindre est obturé à chaque extrémité par un disque comportant en son milieu une ouverture pour le passage du plus grand tube à réchauffer. Cette ouverture comporte une bride permettant la fixation d'autres disques de plus faible ouverture pour le passage de tubes de plus faibles diamètres.

Le disque principal ou les disques additionnels de plus petit diamètre de passage sont équipés d'un cylindre coaxial avec le cylindre constituant du four et par conséquent l'axe du tube à réchauffer. Ce cylindre comporte des profils analogues ou similaires à ceux d'un com pensateur,/1ns8ėsquels se trouve logé un tube en silicone formant un cercle correspondant au diamètre du tube à passer. Ce cercle en silicone bridé par le profil est gonflé à l'air comprimé/e(lfo9Ne ainsi une chambre à air analogue à celle constituant un pneu de roue de voiture.

Cette chambre à air offrant une souplesse de déformation selon la pression d'air de gonflage, s'adapte aux tolérances de rotondité et de dimensions du tube passé en assurant l'étanchéité aux gaz.

Sous le tube en silicone se trouvent des lames de ressort de faible largeur épousant le tube sous la pression de la chambre à air ayant pour fonction d'éviter l'usure de cette dernière tout en assurant l'étanchéité.

Ces lames de ressort se trouvent fixées en amont de la chambre à air par un petit axe permettant un déplacement. Ce déplacement est limité par un goujon en aval de l'axe logé dans un trou oval du ressort.

Les spires (p1.10) se trouvent dans leur partie basse équipées/ joues de renfort profiléesJ(dallstla2ptes de 90" , fixées d'une part sur le cylindre et d'autre part sur la spire destinée à recevoir des galets sur lesquels roulent les tubes lors de la traversée du four.

Sur les renforts mentionnés se trouvent fixées des plaques destinées à recevoir la chape des galets. (pl. 13)
Entre la bride terminant le cylindre du four et le dispositif d'étanchéité se trouve inséré un collecteur de forme circulaire équipé d'une arrivée tangentielle laquelle est alimentée en air surpressé. (pl.4)
Le degré de surpression de cet air est réglé de façon à être égal à la surpression statique des gaz chauds. Il en résulte un équilibre évitant aussi bien la fuite de l'air surpressé vers le four que la fuite des gaz chauds vers l'extérieur.

Il en résulte également que la seule fuite vers l'extérieur est celle de l'air surpressé donc froid.

A l'intérieur de la chambre à air mentionnée se trouve un flexible métallique assurant la rigidité et la forme du tube en silicone et permettant la fixation d'un tube pour l'alimentation de ce dispositif en air comprimé.

Le disque obturant le cylindre côté entrée des tubes dans le four est équipé d'un cercle sur: lequel se trouvent fixées des lames analogue à celles décrites pour la sortie des tubes. Elles frottent sur le tube et assurent ainsi une certaine étanchéité de façon à obliger les gaz refroidis à sortir par le piquage tangentiel mentionné. Contrairement aux lames de ressort côté sortie des tubes, celles-ci n' ont pas besoin d'une pression indépendante pour frotter sur le tube pour les raisons suivantes
a) elles sont plaquées par la pression des gaz sur les tubes et non soulevées par les gaz comme du côté sortie,
b) la température des gaz à cet endroit se situe vers 1500C et non vers 6000C comme du côté sortie, par conséquent les ressorts conservent pratiquement toute leur élasticité.

Le rail mentionné plus haut recevant le four par l'intermédiaire de roues pose sur un certain nombre de vérins hydrauliques et mécaniques.(15)
Les vérins à leur tour sont fixés sur un chassis. Le but de ces étant le déplacement de l'axe du four afin d'adapter sa hauteur aux tubes de différents diamètres.

La raison en est que les convoyeurs d'alimentation et d'évacuation du four se trouvent à un niveau invariable et par conséquent, c'est le four qui doit être déplacé.

Ces vérins se trouvent suffisamment rapprochés pour éviter la flexion du rail.

Il y a alternativement un vérin mécanique et un vérin hydraulique.

Les vérins mécaniques sont du type à losange:et tige filetée de commande.

Le but des vérins mécaniques est d'assurer la stabilité du four en cas d'une défaillance hydraulique. Le déplacement vertical se fait à l'ex trême ralenti. Pour monter le four, les vérins hydrauliques montent à une vitesse de 10mm/minute. Simultanément les servo-moteurs actionnent à travers des embrayages tous les vérins mécaniques. Il en résulte que le rail est toujours en contact avec les vérins mécaniques, lesquels sont, par définition, irréversibles sous le poids. En cas de descente du four, on commande d'abord une baisse des vérins mécaniques de quelques millimètres et on commande la véritable descente du four par une descente contrôlée des vérins hydrauliques. Les positions du rail sont contrôlées par des contacteurs de fin de course.

PLANCHE 4
Cette planche représente un dispositif d'étanchéité du côté sortie des tubes du four. Ce dispositif est nécessaire pour éviter la fuite des gaz chauds, lesquels à cet endroit, se trouvent à leur plus forte surpression
Ce dispositif comporte les éléments suivants :
1 - Un collecteur circulaire
2 - Un piquage pour l'alimentation de l'air ambiant surpressé.

3 - Une bride pour le raccordement du four
4 - Une bride pour le raccordement d'un bouclier (planche 8)
destiné à contenir des chambres à air en silicone. (planche 9)
PLANCHE 5
Cette planche montre différents détails du four vu de l'extérieur, à savoir :
1 Bride d'entrée et de sortie
2 Disque d'entrée et de sortie
3 Rail
4 Vérin mécanique motorisé,
5 Guide latéral du rail
6 Vérin hydraulique
7 Couronne
8 Cylindre
9 Poutre d'assise
10 Entrée gaz chauds
11 Butoir
12 Dispositif d'étanchéité selon Planche 4.

PLANCHE 6
Cette planche montre une coupe du four.

- 1 Déviateur primaire
- 2 Déviateur secondaire
- 3 Galets
- 4 Joints spires (planche 10)
- 5 Joues (planche 12)
- 6 Ressorts
- 7 Pieds
- 8 Essieux
- 9 Rail
- 10 Vérin mécanique
- 11 Vérin hydraulique
- 12 Chassis principal
PLANCHE 7
Cette planche montre une coupe du four.

- 1 Cylindre principal (cellule du four)
- 2 Couronne support du four
- 3 Ressorts reliant le cylindre principal à la couronne support
et permettant la dilatation du premiers
- 4 Pieds-support de la couronne
- 5 Essieux et roues
- 6 Rail
- 7 Traverse entre rails
- 8 Vérin hydraulique
- 9 Vérin mécanique
- 10 Châssis d'ensemble.

PLANCHE 8
- 1 Bride de raccordement au dispositif de la planche 4.

- 2 Bouclier supportant les deux chambres à air circulaires
s'adaptant aux tolérances du tube.

PLANCHE 9
Chambre à air 1 - Tube en silicone 2 - Compensateur métallique (flexible) 3 - Collier assurant la liaison des deux extrémités du tube en silicone
ainsi que son étanchéité.

h - Tube soudé sur le flexible de liaison alimenté en air comprimé pour
permettre le gonflage des chambres à air.

PLANCHE 10
Spire avec renfort de support de galets
PLANCHE 11
Fixations flottantes des spires sur le cylindre permettant la libre dilatation indépendante des 2 éléments : cylindre et spires.

FLANCHE 12
Détails des renforts de spires destinés à supporter les galets.

PLANCHE 13
Chape pour les galets constituant le support du tube pour sa translation à travers le four. Ces chapes sont boulonnées sur les renforts selon planche 9.

PLANCHE 14
Différentes rallonges pour porte-galet permettant de positionner des tubes de différents diamètres dans l'axe du four.

Dans chaque pas formé par deux spires se trouve logé un déviateur de forme arrondie dont le rayon de courbure amont (attaqué par le courant rotationnel) se situe entre le diamètre du cylindre et le diamètre du vide cylindrique dans l'axe des spires. Le rayon de courbure de la partie aval du déviateur se situe entre le rayon de courbure du rayon amont et du vide axial des spires. Il en résulte une déviation du courant rotationnel qui prend sur une partie de la circonférence une direction radiale. d'où la planche ci-après
PLANCHE 15
Déviateur orientable inséré entre chaque spire.

Ces déviateurs captent par le bord d'attaque une veine d'air qui se déplace en mouvement rotationnel suivant le cylindre du four en l'orientant en direction de l'axe c'est-à-dire sur le tube à chauffer.

Les déviateurs se trouvent fixés entre les spires de façon à pouvoir être orientés de différentes façons en vue de donner une direction voulue à la veine d'air et de la dévier de sa trajectoire rotationnelle.

PLANCHE 16
Etant donné qu'un même four doit pouvoir être utilisé pour des tubes de diamètre sensiblement inférieurs, par exemple entre 400 et 600 mm, on adjoint aux déviateurs principaux des déviateurs secondaires, lesquels reconduisent plus loin la veine d'air captée par les déviateurs primaires.

Ces déviateurs secondaires se trouvent fixés de façon amovible et orientable sous les déviateurs primaires.

Ces déviateurs secondaires ont des rayons de courbure plus petits et provoquent de ce fait, une seconde déviation des courants captés par les déviateurs primaires. Le courant tangente de ce fait les tubes de faible diamètre, assurant le renouvellement des couches limites.

Ces déviateurs secondaires sont équipés de deux joues latérales s'encastrant entre les spires et constituant une prolongation de celles-ci en direction axiale. Le but de ces joues étant d'assurer le déplacement spiroidal du courant c'est-à-dire d'éviter un passage axial.

Pour assurer leur rigidité, les deux types de déviateurs sont constitués de deux tôles écartées et entretoisées, de façon similaire à une aile d'avion.

Un tel déviateur secondaire est représenté sur la planche nu 16.

Il se compose des éléments suivants
1 - Déviateur
2 - Joues de guidage
La régulation de la température du tube par anticipation, comme exposé page 11 et planche 1, comporte un certain nombre de calculs qutil est impossible d'effectuer assez rapidement pour définir une intervention adéquate.

Ces calculs, basés entre autres sur les divers paramètres à prendre en considération, seront réalisés par un ordinateur comportant un logiciel adapté à ce problème.

PLANCHE 17
Chambre de combustion à quatre cylindres concentriques 1 1 Sortie des gaz chauds
- 2 Calorifugeage
- 3 Porte de visite
- 4 Chambre de mélange
- 5 Sortie de gaz de combustion chauds dans "4"
- 6 Espace annulaire d'écoulement d'air de mélange
- 7 Parcours d'air comburant
- 8 Foyer
- 9 Injecteurs de combustible
- 10 Entrée d'air de mélange
- 11 Entrée d'air comburant
- 12 Alimentation de combustible
PLANCHE 18
Ensemble de générateurs de gaz chauds avec dispositif de subdivision d'air total
- 1 Ventilateur
- 2 Grille d'uniformisation des vitesses
- 3 Tige filetée déplaçant le volet
- 4 Volet subdiviseur d'air total
- 5 Articulation du volet
- 6 Parcours de l'air de dilution
- 7 Parcours de l'air de comburant
- 8 Volet régulateur du Gradient de vitesses
- 9 Volet diminuant la vitesse rotationnelle
- 10 Moto-réducteur commandant la tige filetée
- 11 Chambre de combustion
- 12 Chambre de Post-combustion
- 13 Chambre de mélange gaz de combustion et air de dilution
- 14 Gaz chauds mélangés
- 15 Arrivée de combustible.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1) Four de réchauffage de tubes/c(2posé d'un cylindre horizontal, équipé à l'intérieur de spires/{aossant dans l'axe un vide cylindrique

permettant le passage de tubes

Le cylindre équipé des spires comporte à une extrémité qui est

destinée à l'entré des tubes à réchauffer un piquage

au dernier pas formé par les spires, lequel piquage sert à évacuer

les gaz alimentés à l'autre extrémité du cylindre. Cette seconde ex

trémité du cylindre par laquelle sortent les tubes réchauffés comporte (8)

également un piquage tangentiel/par lequel on alimente le four en gaz

chauds surpressés.

la direction de translation des tubes.

un mouvement spiroïdal mais avec une translation à contre-courant avec

Dans le pas formé par les spires circulent des gaz chauds dans

2) Four de réchauffage selon revendication 1 caractérisé en ce que

sur ce cylindre (p1.7)se trouvent fixés avec l'une de leur extrémité des ressorts

à lames qui à leur autre extrémité sont boulonnés sur un cercle en

ronne) ou tout autre profil. Ce cercle est d'un diamètre sensiblement plus

grand que celui du cylindre.

3) Four de réchauffage selon revendication 1 caractérisé en ce que

sur, ce cercle (couronne) on)revendication 2 se trouvent fixés des fes-

sieux avec roues/reposant à leur tour sur un rail. (6)

4) Four de réchauffage/(p1-7)selon revendication 1 caractérisé en ce que

le raiîis < e6ïon revendication 3 pose sur un certain nombre de verins hydrau

liques et mécaniques. Les (8) verins à leur tour sont fixés au sol sur un chassis. (10)

5) Four de réchauffage selon revendication 1 caractérisé en ce que

les vérins selon revendication 4 se trouvent suffisamment rapprochés pour

éviter la flexion du rail.

Il y a alternativement un vérin mécanique et un vérin hydraulique.

Les vérins mécaniques sont du type à losange et la tige filetée est eommandée par un moto-réducteur électrique.

6) Four de réchauffage (p1.5) selon revendication 1 caractérisé en ce que (i)

le cylindre est obturé à chaque extrémité par un disque/coportant en son

milieu une ouverture pour le passage du plus grand tube à réchauffer. Cette

ouverture comporte une bride permettant la fixation autres disques de plus faible ouverture pour le passage de tubes de plus faible diamètre.

7) Four de réchauffage selon revendication 1 caractérisé en ce que le disque principal ou les disques additionnels à plus petit diamètre de (8) passage selon revendication 6 sont équipés d'un cylindreico)xial avec le cylindre constituant du four et par conséquent l'axe du tube à réchauffer.

Ce cylindre comporte des profils analogues ou similaires à ceux d'un compensateur, dans lesquels se trouve logé un tube en siliconelfomant un cercle dont le diamètre inférieur correspond au diamètre du tube à passer.

Ce cercle en silicone bridé par le profil analogue à un compensateur est gonflé à l'air comprimé et forme ainsi une chambre à air analogue celle constituant un pneu de roue de voiture.

8) Four de réchauffage selon revendication 1 caractérisé en ce que entre la bride terminant le cylindre du four et le dispositif d'échantéité selon revendication 7 se trouvent inséré un collecteur de forme circulai re/(qu4pé d'une arrivée tangentielle laquelle est alimentée en air surpressé.

9) Four de réchauffage selon revendication 1 caractérisé en ce que à l'intérieur de la chambre à air selon revendication 7 se trouve un flexible métallique assurant la rigidité et la forme du tube en silicone et permettant la fixation d'un tube pour l'alimentation en air comprimé.

10) Four de réchauffage selon revendication 1 caractérisé en ce que sous le tube en silicone selon rev. 7 se trouvent des lames de ressort de faible iargeur épousant le cylindre sous la dépression de la chambre à air ces lames de ressort se trouvent fixées en amont de la chambre à air par un petit axe permettant un déplacement. Ce déplacement est limité par un gougon en aval de l'axe logé dans un trou oval des ressorts.

11) Four de réchauffage selon revendication 1 caractérisé en ce que dans chaque pas formé entre deux spires se trouve logé un déviateur/dePl 15) forme arrondie dont le rayon de courbure amont (attaqué par le courant rotationnel) se situe entre le diamètre du cylindre et le diamètre du vide cylindrique formé par les spires. Le rayon de courbure de la partie aval du déviateur se situe entre le rayon de courbure du rayon amont et du vide axial des spires. Il en résulte une déviation du courant rotationnel qui prend sur une partie de la circonférence une direction-radiale.

12) Four de réchauffage selon revendication 1 caractérisé en ce que les déviateurs selon il se trouvent fixés entre les spires de façon à pouvoir être orientés de différentes façons en vue de dévier le courant de sa trajectoire rotationnelle primitive et de lui conférer une direction plus ou moins radiale.

13) Four de réchauffage selon revendication 1 caractérisé en ce que sous les déviateurs selon revendication 11 et 12 se trouvent fixés de façon amovible d'autres déviateurs|Plco1u62bures à plus petits rayons destinés à dévier le courant davantage afin que celui-ci tangente des tubes de plus faibles diamètres.

14) Four de réchauffage selon revendication 1 caractérisé en ce que ces éviateurs/Ri1s16additionneîs) sont équipés de deux joues latérales(2) s'encastrant entre les spires et constituant une prolongation de celles-ci en direction axiale.

15) Four de réchauffage selon revendication 1 caractérisé en ce que selon revendication 11, 12, 13 et 14 les déviateurs se composent de tôles entretoisées, construction analogue à celle d'une aile d'avion assurant ainsi la rigidité des déviateurs à la déformation.

16) Four de réchauffage selon revendication 1 caractérisé en ce que les spires/ We tro)uvent équipéesdejoues de renfort prof ilées,/x1ee122 d'une part sur le cylindre et d'autre part sur les spires et destinées à recevoir des galets sur lesquels roulent les tubes lors de leur traversée du four.

17) Four de réchauffage selon revendication 1 caractérisé en ce que sur les renforts selon revendication 16 se trouvent fixées des plaques destinées à recevoir la chape de galets.(pl. 13)

18) Four de réchauffage selon revendication 1 caractérisé en ce que le disque selon revendication 6 obturant le cylindre côté entrée des tubes dans le four est équipé d'un cercle sur lequel se trouvent fixé des lames de ressort analogues à celles décrites dans la revendication 10 frottant sur le tube et assurant ainsi une certaine étanchéité, de façon à obliger les gaz refroidis à sortir par le piquage tangentiel mentionné dans revendication 1.

19) Four de réchauffage selon revendication 1 caractérisé en ce que la régulation de la température du tube est réalisée par la variation de la masse de gaz chauds refoulés dans le four à température constante.

20) Four de réchauffage selon revendication 1 caractérisé en ce que les données pour pratiquer la régulation selon revendication 19 sont obtenues par la captation de la température du tube à sa sortie du four ainsi que sur le parcours en traversant le four.

Ces données sont exploitées par un ordinateur calculant la vitesse de traversée /four (soit la durée de séjour dans le four) pour se situer dans la fourchette fixée par la température de consigne.