PRESENTATION DU FOUR
A GAZ
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FOUR
A GAZ 1300°C 80L
(
Plaque d'enfournement 400 x 400 )
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Bruleur
à gaz
-Pression
du propane réglable
de 0.05 à 1 bar ( diamètre des gicleurs 0.65mm )
-Une
bague permet de régler le débit d'air primaire
du brûleur, ce réglage limite l'entrée
d'air et le décrochage de la flamme.
-Les
deux brûleurs sont équipés
d'électrode
d'ionisation pour couper le gaz en cas de décrochage
de la flamme.
-Pour éviter les
explosions causées
par l'accumulation du gaz allumer toujours les brûleurs avec
la porte du four
ouverte.
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Registre de
la cheminée
Le registre de la
cheminée à pour fonction de contrôler
le
débit d'air qui entre dans le four pour passer d'une cuisson
oxydante, neutre,
réductrice.
-La
largeur du registre est de 70mm avec une ouverture
réglable de
0 à
100mm.
-Le
diamètre d'entrée des passages de
brûleurs est de 45mm, à la sortie dans le
four il est de 70mm.
-La
hauteur entre l'entrée des brûleurs et la sortie
de la cheminée est de
850mm
-Par
manque d'air (cuisson en réduction) le four
dégage du CO qui est un gaz
mortel, le conduit de cheminée doit être d'un
diamètre suffisant pour garantir
un bon tirage, la ventilation du local doit être
très bonne.
-Pour
abaisser la température des gaz qui sortent du four de d'air
ambiant doit
être aspiré par le conduit de cheminée,
la prise d'air à aussi pour fonction de
ne pas influencer le tirage du four par celui de la cheminée.
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CONSTRUCTION DU FOUR
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Structure
métalique du four
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Isolation
extérieure du four en fibre céramique
Sur
le fond 2 briques percées
assurent le passage de la flamme des brûleurs.
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Isolation
intérieure en brique ( construction de la
cheminée )
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Isolation
intérieure en brique ( fin de la construction de la
cheminée )
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1°
CONSTRUCTION
DE LA STRUCTURE
METALIQUE DU FOUR
- La
carcasse du four est en tube de 30x30mm soudé
à l'arc, les dimensions
extérieures sont: hauteur 750mm (+ pieds 800mm),
largeur 800mm, profondeur 550mm. Sous le four des renforts
en tube de 30x30mm supporte le poids de l'isolation, 2 tubes 10x10
soudés sur les côtés supporte la
voûte.
- La
carcasse de la porte est en tube 30x30mm,
les dimensions extérieures sont: hauteur 660mm, largeur
690mm, profondeur 130mm.
- L'articulation
de la porte est faite par 2 jeux de charnières
soudées sur une platine intermédiaire.
- Protéger
efficacement l'acier de la corrosion avec
un bon antirouille, pendant la cuisson l'eau
dégagée par les poteries
sous forme de vapeur traverse les couches
d'isolations et se condense
sur la face intérieure des tôles du four.
- Le
capotage du four est en tôle acier ondulée galva
de
1mm
peinte,
les
tôles sont rivetées sur
la structure en cornière.
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2° ISOLATION
DU FOUR
-
Choix
de l'isolation
Il
existe 4 caractéristiques principales à regarder
pour choisir un isolant: La résistance à la
température, le pouvoir isolant, la
capacité thermique spécifique (pouvoir d'un
matériau à emmagasiner la chaleur),
le prix.
En règle générale les
matériaux qui résistent bien à la
température (1300°C)
sont cher et peut isolant, les matériaux avec une faible
capacité thermique (légers)
et un bon pouvoir isolant ne résistent pas aux hautes
températures.
La capacité thermique ne doit pas être
négligée, dans un four une grande partie
de l'énergie consommée est absorbée
par l'isolation du four pendant la monté en
température et restituée au cours du
refroidissement. Ce phénomène donne de l'inertie
au four, il est long à chauffer et consomme plus.
Pour une isolation mono-couche de four haute température la
fibre céramique
offre un compromis acceptable.
Une isolation multicouche est plus performante, elle permet
de choisir
différents matériaux en fonction de la
température
qui décroit dans
l'isolation de l'intérieur vers l'extérieure du
four.
-
Calcul
de l'isolation
Différence de température
en °C entre les 2 faces d'un mètre carré
d'isolant pour le passage d'un watt :
R
(m².°C/W)
= Epaisseur (m) /
Conductivité thermique (W/mK)
Pour calculer le R
d'une isolation multicouche additionner les R de chaque
épaisseur d'isolant.
Pour un four à gaz qui monte à
1250°C R doit se
situer entre 0.5 et 0.7
Puissance perdue par un mètre carré
d'isolation à la température maximale du four en
régime stabilisé:
P perte
(watt/m²) = (Température
de la face interne (°C) - Température de la
face externe (100°C)) / R
Puissance perdue par les 6 faces du four
à la
température maximale en régime
stabilisé:
P perte totale
(watt) = ( P perte
face 1(watt/m²) x
Surface face
1(m²)) + ( P perte face 2(watt/m²) x
Surface face 2(m²)) + ....
Pour un R à 0.6 et une température dans le four
de
1300°C les pertes par m²d'isolation sont de 2000W.
Pour que le
four monte sans peine à sa température maximale
la
puissance des brûleurs doit être le quadruple de
celle des
pertes pour une cuisson en oxydation.
Différence de température entre les deux faces de
chaque couche d'isolant à la température maximale
du four en régime stabilisé:
T
(°C) = R de la couche
(m².°C/W) x
P perte (watt)
Pour trouver la température maximale à la
quelle chaque couche
d'isolant est soumise soustraire les différences de
températures en
partant de
la température de la face interne.
Matériaux
d'isolation |
Prix |
Masse
volumique |
Température
max
d'utilisation |
Conductivité
thermique(W/mK) |
|
€/dm³ |
(Kg/m³) |
°C |
à
500°C |
à
1000°C |
à
1200°C |
Tole
inox |
25 |
7800 |
300 |
30 |
x |
x |
Laine
de roche HT |
0.2 |
200 |
550 |
0.10 |
x |
x |
Béton
cellulaire |
0.15 |
350 |
600 |
0.15 |
x |
x |
Vermiculite |
2.6 |
400 |
900 |
0.21 |
x |
x |
Silicate
de calcium |
2 |
250 |
1000 |
0.10 |
0.17 |
x |
Brique
légère (type
26) |
2.8 |
900 |
1450 |
0.26 |
0.38 |
0.45 |
Brique
légère (type
23) |
2.3 |
550 |
1250 |
0.20 |
0.26 |
0.30 |
Isolant
microporeux |
15 |
250 |
1000 |
0.03 |
0.05 |
x |
Board
1000°C (fibre rigide bio) |
3.8
|
320 |
1000 |
0.12 |
0.20 |
x |
Board
1300°C(fibre rigide bio) |
5.4
|
360 |
1300 |
0.12 |
0.23 |
0.3 |
Board
1450°C(fibre rigide Toxique) |
6.2 |
290 |
1450 |
0.10 |
0.20 |
0.25 |
Fibre
céramique 1100°C |
1.2 |
220 (comprimée) |
1100 |
0.16 |
0.35 |
x |
Fibre
céramique 1300°C |
1.3 |
130 (comprimée) |
1300 |
0.15 |
0.36 |
0.5 |
Fibre
céramique 1400°C (Toxique) |
2
|
130 (comprimée) |
1280 |
0.13 |
0.28 |
0.41 |
(Valeurs variables en fonction des fournisseurs)
-
Montage
de l'isolation (multicouche)
Les matériaux doivent être
coupés avec précision avec une
scie égoïne ou un cutter pour ne pas avoir de trou
à l'assemblage, s'il reste
des trous boucher les avec une patte réfractaire ou de la
fibre.
La couche
extérieure de l'isolation et installée en premier
sur la sole le fond
et les cotés avec une légère pression
et en quinconce pour immobiliser les
différents panneaux. Pour la sole attention au poids que
doivent supporter les
isolants, ajouter des "pieds" en briques légères
à la verticale des
côtés et du fond. Puis battissez la face
intérieure et le tour de
porte avec une colle qui soudera les briques entre
elle à la première
cuisson.
Pour finir monter la voûte de l'intérieur vers
l'extérieure en finissent par la
tôle. Pour une construction en brique bâtir une
voûte qui s'appuie solidement
sur les cotes du four, autre solution trouver un matériau
sous forme de plaque
qui est plus large que l'intérieur du four.
- Isolation
de mon four à gaz
1
mm de
tole galva
25
mm de fibre céramique 1100°C (ou 30mm de laine de
roche 500°C)
40
mm de
silicate de
calcium (résistance
pyroscopique 1000 °C)
64
mm de
brique
densité 0.65 (résistance
pyroscopique 1300 °C)
TOTAL
=
130 mm
R = 0.65
Surface d'isolation = 1.9m²
Perte du four à 1300°C = 3500W
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-
Réglage
de la puissance
La puissance de chauffe est
donnée par quantité de gaz qui brûle
dans le four, le débit du gaz est
contrôlé
par la pression qui alimente les brûleurs avec un
détendeur et d'un manomètre.
La
puissance peut aussi être modulée par le nombres
de
brûleurs allumés si
le four comporte plusieurs brûleurs.
Le
débit maximal de gaz d'un brûleur est
donné par
le diamètre de l'injecteur, par exemple pour 1.5 bars de
pression un
injecteur de diamètre 1.1mm donne une consommation
de 2.7 kg/h d'où
une puissance de 34kW ou 29000 kcal/h. (1 cal = 4.18 W.s = 0.00116W.h )
Dans le cas d'une cuisson en réduction une partie du gaz
brûle à la sortie de la
cheminée par manque d'air dans le four, la puissance de
chauffe est donc
réduite pour un débit de gaz identique.
Dans
un four à gaz approximativement 50% de la
puissance et évacuée par la cheminée,
pour limiter cette perte la quantité
d'air froid qui entre dans le four par les brûleurs ne doit
pas être trop
supérieure à celle nécessaire
à la combustion du gaz ( pour les cuissons en
oxydation )
-Le
Butane
1 Kg produit
12.7 kWh
Masse
volumique du liquide 0.585 kg/l à 15°C
Masse
volumique du gaz 2.5 kg/m3 à 15°C ( plus lourd que
l'air )
Température
d'ébullition 0°C ( baisse de
débit des bouteilles à basse
température )
Pression
dans la bouteille 1.2 bar à 15°C
-Le Propane
1 Kg produit
12.8 kWh
Masse
volumique du liquide 0.515 kg/l à 15°C
Masse
volumique du gaz 1.85 kg/m3 à 15°C ( plus lourd que
l'air )
Température
d'ébullition -42°C ( bon débit des
bouteilles à basse température )
Pression
dans la bouteille 7.5 bars à 15°C
-Le
gaz naturel
1
m³ produit
10 kWh
Masse
volumique du gaz 0.73 kg/m3 ( plus
léger que
l'air )
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Carte électronique des
électrodes d'ionisations
La
carte
électronique contrôle le bon fonctionnement
des 2 brûleurs à gaz par des électrodes
d’ionisation de la flamme.
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Une
flamme est légèrement conductrice, sous 300V
le courant entre l'électrode
placée 5mm au-dessus du brûleur (pole positif) et
la masse du brûleur (pole
négatif) est de l'ordre de 10µA.
Pour
ne pas être dangereux le courant de
l'électrode est limité à 0.8mA, dans
ce cas la sortie relais de la carte n'est pas activée.
En
cas de décrochement de la flamme le relais est
coupé en moins de 2 seconde, le
contact NO permet de couper le gaz par une électrovanne le
contact NC est relié
à une alarme.
Connections de la carte:
- L
: Phase
(borne 8 relièe au
réseau)
- N
: Neutre
(borne 7
relièe au réseau)
-
PE : Terre
(borne 6
relièe au réseau et à la masse des
bruleurs)
-
S1 : Electrode 1
(borne 5
relièe à l'éléctrode du
bruleur 1)
-
S2 : Electrode 2
(borne 4
relièe à l'éléctrode du
bruleur 2)
-
COM : Commun relais
(borne 3
relièe à l'alimentation )
-
NO : Contact à fermeture (borne 2 reliée
à l'électrovanne)
-
NC : Contact à ouverture
(borne 1 reliée à l'alarme)
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Typon de la carte côté cuivre.
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Plan électronique de la carte
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