Description de l’installation FOUR A CONVECTION NATURELLE

• Four a convection naturelle avec brûleur gaz (méthane CH4) ,
• Entrée d'air de combustion par convection naturelle, réglage du tirage par registre en haut de la cheminée,
• Analyseur des fumées pour contrôle de la combustion, avec calcul instantanné de l'excès d'air,
• Régulation AIC de l'oxygène dans les fumées par action directe sur le registre, ou par cascade sur le régulateur DPIC de ΔP du four (AIC->DPIC->registre),
• Sécurité de détection de flamme qui arrête le four en cas de perte de flamme (sur défaut d'air),
• Entrée de fluide froid côté tube en régulation de débit FIC,
• Régulation TIC de température de sortie du fluide chauffé, par action sur le débit de combustible FIC,
• Sécurité de bas débit de fluide froid,
• Bouton de démarrage et d'arrêt du four.

voir aussi:

• géométrie et dimension du four

Outils graphiques d’analyse du procédé

Synoptique représentant le four à convection naturelle avec:

• flamme et fumée fonction du débit de gaz et de la qualité de la combustion,
• profil de température fumées, paroi et fluide froid tout le long du four (zone radiante et convective),
• profil de composition des fumées, valeurs de température, de pression, de capacité thermique et de masse volumique des fumées,
• rapport de combustion,
• historique des variables procédé.

Dimensionnement et réglages

La plupart des dimensions et paramètres de l’installation sont réglables, pour permettre la simulation d’une installation quelconque :

Four : redimensionnement automatique ou non (diamètre, hauteur, surface d'échange, hauteur cheminée, registre), débit de méthane de référence, ΔT sur fluide froid de référence, coefficient de transfert de chaleur côté froid, coefficients d'ajustement du transfert de chaleur côté chaud (en %, rayonnement flamme et fumées, convection), inertie des parois des tubes, coefficient d'ajustement du tirage (%), seuil sécurité de bas débit fluide froid.

Options : Régulation AIC directe sur registre (défaut), ou cascade AIC-> DPIC, température et capacité thermique du fluide froid, température air de combustion.

Modèle numérique

• Combustion de méthane pur avec gestion des réactions de combustion complète (CO₂) et partielle (en CO) en fonction de l'excès d'air appliqué (dégradation de la sélectivité et du taux de conversion en deça de l'excès d'air optimum de 10 à 12%),
• Convection naturelle dans le four fonction de la masse volumique locale des fumées (calcul à partir de la composition, température, et pression locale), et de la position du registre.
• Transfert thermique côté chaud par rayonnement direct de la flamme (zone radiante), et par combinaison de rayonnement et convection des fumées (zone radiante et zone convection), coefficient d'échange fixé côté froid, inertie des parois des tubes prises en compte.
• Résolution sur 32 volumes de contrôle, 20 volumes avec transfert thermique par rayonnement direct flamme, les 32 volumes avec transfert thermique par rayonnement et convection des fumées, 12 volumes représentant la zone de convection avec une densité de surface d'échange (par unité de longueur) multipliée par 3,
• Pas de pertes thermique ni d'inertie des parois extérieures du four prises en compte.