FOUR A GAZ A AIR INDUIT
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PRESENTATION DU FOUR A GAZ

Four gaz
FOUR A GAZ 1300°C  80L
( Plaque d'enfournement 400 x 400 )

Bruleur à gaz
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.

Registre
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
 
Stracture du four
Structure métalique du four

 
Isolation du four
Isolation extérieure du four en fibre céramique
Sur le fond 2 briques percées  assurent le passage de la flamme des brûleurs.
 
Isolation du four
Isolation intérieure en brique ( construction de la cheminée )

 
Isolation du four
Isolation intérieure en brique ( fin de la construction de la cheminée )


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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Isolation des parois du four


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.
     
    Carte électronique

    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)

    Carte électronique

    Typon de la carte côté cuivre.

    Plan de la carte électronique

    Plan électronique de la carte


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