ÉTUDE DES DIFFÉRENTS SYSTÈMES DE FOURS

139. Généralités. — Un four est un appareil où Ton cherche à échauffer une certaine quantité de matières à une température déterminée, dépendant de l'opération qu'on veut effectuer. — Pour cela, ces matières doivent absorber une certaine quantité de chaleur, constante dans chaque cas particulier et dépendant uniquement de leur nature et de la température à obtenir. Pour produire ce résultat avec la moindre dépense de <?ombustible, il faut faire passer le plus complètement possible •dans les matières à échauffer la chaleur développée par la combustion,

tS8. Priueipe du chanlTaire métliodique. — Lorsqu'on brûle" un combustible quelconque, la chaleur produite est d'abord absorbée presqu'entièrement par les produits mêmes de la combustion, gaz et cendres, lesquels se trouvent portés à une haute température. Une petite partie de cette chaleur se dissipe par rayonnement et conductibilité à travers les parois du four. Elle est irrévocablement perdue. lien est de même de la portion qui a servi à échauffer les cendres. La chaleur emmagasinée dans les gaz peut seule être utilisée, et le problème du chauffage méthodique se réduit à faire passer le plus complètement possible la chaleur d'une masse donnée de gaz chauds dans une masse donnée de matières froides.

1 84. Circulation inverse des flammes et des matières solides. — Le seul moyen d'atteindre ce but, ou d'en approcher,

est de faire circuler les gaz en sens inverse des matières à échauffer : de cette manière, à mesure qu'ils se refroidiront, ils rencontreront des matières de moins en moins chaudes, auxquelles ils pourront encore céder de la chaleur. Il est évideiit que si le trajet ainsi parcouru est assez long, les gaz pourront se refroidir jusqu'à la température ambiante, et toute la chaleur qu'ils contenaient sera passée dans les matières. (Nous faisons abstraction pour le moment delà portion qui se perd par les parois du four: nous supposons que ces parois soient constituées par une matière non conductrice).

Si nous considérons maintenant les matières à échauflFer, qui s'avancent en sens inverse, leur température va s^élevant à mesure qu'elles avancent, mais comme elles rencontrent des gaz de plus en plus chauds, elles continuent néanmoins à leur emprunter de la chaleur. Elles arriveront à leur maximum de température au point où se trouve l'origine du courant gazeux. La chaleur qu'elles auront absorbée sera d'autant plus considérable que le trajet parcouru aura été plus long, que les matières auront rencontré une masse relative de gaz plus considérable, et que ces gaz auront été plus chauds à l'origine.

Considérons un four en marche régulière. Il a une certaine production, c'est-à-dire qu'on y fait passer dansTunité de temps un certain poids P de matières ; elles y entrent à la température ambiante, que nous pouvons supposer égale à zéro, pour simplifier ^ et en sortent après s'être échauffées jusqu'à la température T, déterminée par la nature de l'opération qu'on veut réaliser. D'autre part il reçoit du foyer, pendant le même temps, un volume de gaz proportionnel à la quantité du combustible brûlé. Ces gaz y entrent à une température t^y qui est la température de combustion pratique, et en ressortent après s'être refroidis jusqu'à/,. Ils ont donc cédé une quantité de chaleur proportionnelle èiv (^1 — /,). D'ailleurs les matières solides en ont gagné une quantité proportionnelle à PT. Si on suppose pour un moment qu'il n'y ait aucune perte de chaleur par les parois, tout ce qui aura été cédé par les gaz aura été gagné par les matières ; on peut donc écrire la relation :

V {t, — Q = k PT,

k étant un coefficient qui dépend des chaleurs spécifiques respectives.