BE1019515A3 - Appareil pour refroidir le verre et produire de l'energie electrique. - Google Patents

Abstract

La présente invention se rapporte à un appareil pour le refroidissement d'un produit de verre et pour produire de l'électricité, ledit appareil comprenant: - un système de refroidissement, comprenant: - un moyen de refroidissement pour permettre la circulation d'un liquide à travers ce dernier, et - un moyen d'entraînement (2) pour faire circuler ledit liquide à travers ledit moyen de refroidissement (1), et - un système de production d'énergie électrique (3) couplé audit moyen de refroidissement (1), ledit système étant approprié pour produire de l'électricité à partir de la chaleur absorbée par ledit liquide.

Description

Appareil pour refroidir le verre et produire de 11 énergie électrique

Domaine technique de 1'invention

La présente invention se rapporte au domaine de la production de feuilles de verre et en particulier à des procédés de mise en œuvre et à un équipement pour des galeries de recuisson adaptées pour une telle production.

Arrière-plan de 1'invention

Un recuit de verre est un processus de lent refroidissement du verre après sa formation pour soulager des contraintes internes. Ce processus est typiquement nécessaire pour refroidir des produits en verre allongés, par exemple ceux produits par le procédé de verre flotté, ou pour refroidir du verre roulé (entre autres).

Le procédé flotté fonctionne en mélangeant les matières premières dans un processus de mélange par charges, les amenant ensuite dans un four ou elles sont chauffées approximativement à 1 500 °C. Une fois fondu, la température du verre est stabilisée approximativement à 1 2 00 °C. Le verre fondu est amené sur un « bain d'étain », un bain d'etain fondu, en provenance d'un canal d'amenée et est versé sur le bain d'étain par une lèvre en céramique. La quantité de verre autorisée à être versee sur l'etain fondu est commandée par une vanne.

Le verre s'écoule sur la surface d'etain formant un ruban flottant avec des surfaces très lisses des deux côtés et une épaisseur uniforme. Pendant que le verre s'écoule le long du bain d'etain, la· température est progressivement réduite depuis 1 100 °C jusqu'à ce que la feuille puisse être soulevée de l'étain sur des rouleaux, à approximativement 600 °C. Le ruban de verre est ôté du bain par des rouleaux à une vitesse maîtrisée. La variation de la vitesse d'écoulement et de la vitesse des rouleaux autorise la formation de feuilles de verre d'épaisseur différentes. Des rouleaux supérieurs positionnés au-dessus de l'étain fondu peuvent être utilisés pour commander tant l'épaisseur que la largeur du ruban de verre.

Une fois hors du bain, la feuille de verre passe à travers un four à température commandée connu en tant que galerie de recuisson. La galerie de recuisson peut mesurer plus de 200 m. Elle a pour but de refroidir progressivement et lentement le verre de sorte qu’il recuit avec une déformation limitée et de telle manière qu'une contrainte interne suffisamment petite, restant « gelée » dans le verre, permet une bonne coupe. La galerie de recuisson a des parties utilisant principalement un rayonnement (A, B, C) et des parties utilisant principalement une convection (RET, F) . En sortant de la partie de rayonnement de la galerie de recuisson (à une température d'environ 400 à 350 °C) , le verre est refroidi jusqu'à environ 70 °C par convection forcée, ensuite coupé par des machines de coupe.

Si un verre n'est pas recuit, il va conserver beaucoup de contraintes thermiques provoquées par le refroidissement rapide et cela va réduire de manière significative la capacité du verre à être coupé.

Pendant le processus de recuit, la température du verre est diminuée de façon homogène à une vitesse relativement élevée jusqu'à ce qu'il atteigne un point de libération de contrainte, c'est-à-dire la température de recuit (également appelée température supérieure de recuit) à une viscosité, η, d'environ 1012 Pa-s, à laquelle le verre est toujours trop dur pour être déformé, mais est assez tendre pour libérer les contraintes. On permet alors à la feuille de verre de subir une cuisson à température constante jusqu'à ce que sa température soit partout uniforme. Le temps nécessaire pour cette étape varie selon le type de verre et son épaisseur maximale. Le verre est alors lentement refroidi à une vitesse prédéterminée jusqu'à ce que sa température soit au-dessous de la température inférieure de recuit (c'est-à-dire quand la viscosité est d'environ 1013'5 Pa-s). Après cela, la température peut être abaissée sans risque jusqu'à la température ambiante à une vitesse limitée par la capacité thermique, l'épaisseur, la conductibilité thermique, et le coefficient de dilatation thermique du verre. Après le processus de recuit, le verre peut être coupé à la taille, forée ou polie.

À la température supérieure de recuit (par exemple η = environ 1012 Pa-s) les contraintes se libèrent en quelques minutes, tandis qu'à la température inférieure de recuit (par exemple η = environ 1013,5 Pa-s) les contraintes se libèrent en quelques heures.

Le recuit est mis en œuvre typiquement dans une galerie de recuisson de longueur TL et comprenant typiquement différentes zones le long du sens de transport du verre. TL peut s'étendre de 20 m à 400 m. Elle fait de préférence entre 30 m et 300 m. Les différentes zones sont comme suit : • zone A qui comprend le début de la galerie de recuisson (par exemple près du bain d'étain dans le cas de production de verre flotté) et mesure typiquement environ 10 à 20 % de TL. La température du verre dans cette zone est typiquement de 600 °C' au début de la zone à 520 à 560 °C à la fin de la zone. Elle a pour but de refroidir lentement le verre de façon à limiter l'accumulation de contrainte dans le verre à un minimum, • zone B qui est adjacente à la zone A et qui mesure typiquement environ 2 5 à 35 % de TL.

La température du verre dans cette zone est typiquement de 520 à 560 au début de la zone à 490 à 460 °C à la fin de la zone. Elle a pour but de maintenir le verre à une température relativement constante ou de refroidir le verre à une vitesse plus basse que la vitesse de refroidissement utilisée dans la zone A de façon à donner au verre assez de temps pour suffisamment libérer la contrainte interne accumulée dans la zone A, • zone C qui est adjacente à la zone B et qui mesure typiquement environ 10 à 20 % de TL.

La température du verre dans cette zone est typiquement de 4 90 à 460 au début de la zone à 400 à 200 °C à la fin de la zone, en fonction du type de verre. Elle a pour but de refroidir davantage le verre à une vitesse plus élevée que la vitesse utilisée dans la zone B, mais suffisamment basse afin de limiter l'accumulation de contrainte dans le verre à un minimum, • zone RET (Recyclage En Température) qui est adjacente à la zone C et qui mesure typiquement environ 15 à 25 % de TL. La température du verre dans cette zone est typiquement de 350 à 200 °C au début de la zone à 250 à 100 °C à la fin de la zone. Ella a pour but de refroidir rapidement le verre par convection forcée par 1’utilisation de ventilateurs soufflant de l'air chauffé sur le dessus et le dessous du verre pour avoir un très bon transfert de chaleur avec le verre, et • zone F qui est adjacente à la zone RET et qui mesure typiquement environ 15 à 25 % de TL. La température du verre dans cette zone est typiquement de 250 à 100 °C au début de la zone à 70 à 50 °C à la fin de la zone. Elle a pour but de refroidir rapidement le verre par convection forcée par l'utilisation de ventilateurs soufflant de l'air froid sur le dessus et le dessous du verre pour avoir un très bon transfert de chaleur avec le verre.

• Une section D, entre C et RET peut être installée pour amortir les instabilités de pression dans la zone RET, qui sont provoquées par l’introduction d'air froid. Cela permet de stabiliser la température de l'air soufflé sur le verre.

• Une section supplémentaire E peut être installée entre la section C ou D et la section RET. La section E comprend un broyeur de verre.

Les galeries de recuisson de l'état de la technique comprennent typiquement des échangeurs thermiques refroidis par air présents au-dessus et au-dessous d’un convoyeur dans les zones A, B et C. Ces échangeurs thermiques sont des structures fermées dans lesquelles de l’air froid circule par l'action de ventilateurs. Typiquement, les ventilateurs soit poussent de l’air dans les échangeurs thermiques soit aspirent de l'air au travers des échangeurs thermiques. Les ventilateurs peuvent être les mêmes., pour les échangeurs d'air supérieurs et inférieurs. La capacité de refroidissement est typiquement plus élevée dans les zones A et C et plus basse dans la zone B afin d'assurer un refroidissement plus lent dans la zone B que dans les zones A et C. À cette fin, on utilise moins de puissance de ventilation dans la zone B.

Dans les pays froids, l’échappement du ventilateur chauffe le bâtiment mal isolé en hiver et est gênant en été. Dans les pays plus chauds, l’air chaud produit par ce processus est typiquement rejeté à l’extérieur de l’usine. En général l’énergie transférée du verre à l’air présent dans l’échangeur thermique est perdue en grande partie. Le pire c'est que les ventilateurs eux-mêmes sont très consommateurs d’énergie. En outre, les ventilateurs sont des structures très bruyantes et encombrantes.

La récupération d’énergie au niveau de la galerie de recuisson n’est pas prévue jusqu’ici dans l’industrie du verre. C’est vraisemblablement en raison des difficultés liées à l’utilisation d’échangeurs thermiques refroidis par air. Le rapport « Integrated Pollution Prevention and Contol Reference Document on Best Available Techniques in the Glass Manufacturing Industry (IPPC) » daté de décembre 2001 et qui est un document standard mondialement accepté concernant les meilleures technologies disponibles dans le monde du verre, révèle dans le chapitre 4.8.4 que du gaz perdu provenant du chauffage du four de fusion peut être utilisé pour produire de la vapeur qui peut elle-même être utilisée dans un but de chauffage ou, par l’intermédiaire d'un moteur ou d'une turbine à vapeur appropriée, pour entraîner un équipement de production d’électricité. La récupération d’énergie à ce niveau implique l’exposition de tubes de chaudière aux gaz -perdus du four qui peuvent devenir couverts de matières condensées (par exemple du sulfate de sodium) et doivent périodiquement être nettoyés pour maintenir l’efficacité de récupération. Le rapport IPPC ne dit rien sur la possibilité de récupération d'énergie dans la galerie de recuisson. Ce n'est pas surprenant étant donné qu'une récupération d'énergie efficace serait en effet très difficile dans la galerie de recuisson refroidie par air de l'état de la technique.

Résumé de 1'invention

Un objectif de la présente invention est de révéler un procédé et un appareil pour refroidir le verre, qui permet la récupération de chaleur et la transformation en énergie électrique. Un avantage de la présente invention peut consister en ce qu'une partie substantielle de l'énergie émise par les plaques de verre pendant le recuit peut être réutilisée de manière efficace.

Dans un premier aspect, la présente invention se rapporte à un appareil pour le refroidissement d'un produit de verre allongé formé en continu (comme une feuille de verre) transporté à travers ledit appareil et pour produire de l'électricité, ledit appareil comprenant : • un système de refroidissement adapté pour refroidir ladite feuille de verre, comprenant : o un moyen de refroidissement étanche aux liquides (1) pour permettre la circulation d'un premier liquide à travers ce dernier, autorisant ledit premier liquide à absorber une partie de la chaleur dudit produit de verre allongé formé en continu, et » un premier moyen d'entraînement (2) pour faire circuler ledit premier liquide à travers ledit moyen de refroidissement étanche aux-liquides -(1-) - et— • un système de production d'énergie électrique (3) couplé audit moyen de refroidissement étanche aux liquides (1) , ledit système étant approprié pour produire de l'électricité à partir de la chaleur absorbée par ledit premier liquide.

Dans un second aspect, la présente invention se rapporte à un procédé pour refroidir un produit de verre allongé comme une feuille de verre et pour produire de l'énergie électrique, ledit procédé comprenant : » le transport d'une feuille de verre dans un appareil comprenant un système de refroidissement, ° la circulation d'un premier liquide dans ledit système de refroidissement de sorte que ledit premier liquide absorbe une partie de la chaleur de ladite feuille de verre, et » la transformation d'une partie de ladite chaleur absorbée en électricité dans un système de production d’énergie électrique.

Un avantage de modes de réalisation de la présente invention est que le verre peut être refroidi sans exiger l'utilisation de ventilateurs, produisant par conséquent seulement un faible niveau de bruit dans les sections A, B et C.

Un avantage de modes de réalisation de la présente invention est que le recuit du verre est rendu plus économique sur la durée de fonctionnement de la galerie de recuisson que ce qui est possible avec la galerie de recuisson de l'état de la technique d'aujourd'hui.

Un avantage de modes de réalisation de la présente invention est que le recuit du verre est rendu plus écologique que ce qui est possible avec la galerie de recuisson de l'état de la technique d'aujourd'hui.

Un avantage de modes de réalisation de la présente invention est que l'appareil pour refroidir le verre est plus compact que l'appareil de l'étât dé la technique fonctionnant par refroidissement par air.

Un avantage de modes de réalisation de la présente invention est que l'on peut réaliser un système de refroidissement et de production d'énergie qui exige une maintenance minimale ou aucune maintenance en comparaison à une chaudière à chaleur perdue utilisée pour récupérer l'énergie provenant de gaz chauds dans le four de fusion.

Dans un mode de réalisation, on peut utiliser l'appareil de la présente invention dans la zone RET. Un avantage de ce mode de réalisation de la présente invention est qu'il permet de réguler la température dans la zone RET sans induire de perturbations de pression dans la zone C par l'introduction d'air froid (l'introduction d'air froid dans la RET donne naissance à des variations de pression, qui peuvent induire un tirage dans la zone C).

Un avantage de modes de réalisation de la présente invention est que l'on peut utiliser une galerie de recuisson plus courte en raison du gain d'efficacité de refroidissement fourni par des modes de réalisation de la présente invention. En conséquence, la transition à un refroidissement par convection forcée peut être faite à une température inférieure, réduisant de ce fait le risque de casse. Ce gain d'efficacité de refroidissement est particulièrement avantageux dans le cas du refroidissement de verre à couche de faible émissivité que l'on sait être plus difficile à refroidir.

L'objectif précédent est atteint par un procédé et un dispositif selon la présente invention.

Des aspects particuliers et préférés de l'invention sont exposés dans les revendications annexées indépendantes et dépendantes.-.....Des particularités provenant des revendications dépendantes peuvent être combinées à des particularités des revendications indépendantes et à des particularités d'autres revendications dépendantes lorsque cela est approprié et pas simplement lorsque cela est explicitement exposé dans les revendications.

Bien qu'il y ait eu une amélioration, un changement et une évolution constante d'appareil dans ce domaine, on considère que les présents concepts représentent de nouvelles et innovantes améliorations substantielles étant donné que pour la première fois cela permet de récupérer en tant qu'électricité une partie substantielle de l'énergie absorbée pendant le refroidissement du verre dans une galerie de recuisson.

Les caractéristiques précédentes et autres caractéristiques, particularités et avantages de la présente invention vont devenir évidents à partir de la description détaillée qui va suivre, prise en relation avec les dessins annexés, qui représentent, à titre d'exemple, les principes de l'invention. On donne cette description pour l'exemple seulement, sans limiter la portée de l'invention. Les figures de référence citées ci-dessous se réfèrent aux dessins annexés.

Brève description des dessins

La figure 1 est une représentation schématique d'un mode de réalisation de la présente invention comprenant un système de production d'énergie électrique simple ; la figure 2 est une représentation schématique d'un mode de réalisation de la présente invention détaillant un exemple de système de production d'énergie ; la figure 3 est une représentation schématique d'un mode de réalisation de la présente invention comprenant de multiples systèmes- de -- production d'énergie électrique ; la figure 4 schématise l'effet sur la courbe de température versus position du point d'ébullition du premier liquide et de son écoulement à travers le moyen de refroidissement.

Dans les différentes figures, les mêmes signes de référence se réfèrent aux mêmes éléments ou à des éléments analogues.

Description de modes de réalisation représentatifs

On va décrire la présente invention en ce qui concerne des modes de réalisation particuliers et en se référant à certains dessins mais l'invention n'est pas limitée à cela, mais seulement par les revendications. Les dessins décrits sont seulement schématiques et non limitatifs. Dans les dessins, la taille de certains des éléments peut être exagérée et pas tracée à l'échelle pour des buts représentatifs. Les dimensions et les dimensions relatives ne correspondent pas à des réductions réelles pour mettre en pratique l'invention.

En outre, les termes premier, deuxième, troisième et ainsi de suite dans la description et dans les revendications, sont utilisés pour faire la distinction entre des éléments similaires et pas nécessairement pour décrire une séquence, qu'elle soit temporelle, ou spatiale, par un classement ou d'une toute autre façon. On comprendra que les termes ainsi utilisés soient interchangeables dans des circonstances appropriées et que les modes de réalisation de l'invention décrite dans ce document soient susceptibles de mise en œuvre dans d'autres séquences que celles décrites ou représentées dans ce document.

En outre, les termes dessus, dessous, sur, sous et ainsi de suite dans la description et les revendications sont utilisés pour des buts descriptifs ---et- pas nécessairement pour décrire—des—positions relatives. On comprendra que les termes ainsi utilisés soient interchangeables dans des circonstances appropriées et que les modes de réalisation de 11 invention décrite dans ce document soient susceptibles de mise en œuvre dans d'autres orientations que celles décrites ou représentées dans ce document.

On remarquera que le terme « comprenant », utilisé dans les revendications, ne devrait pas être interprété comme étant limité aux moyens cités après cela ; il n'exclut pas d'autres éléments ou étapes. Il doit ainsi être interprété comme spécifiant la présence des particularités exposées, entiers, étapes ou composants tels que mentionnés, mais n'écarte pas la présence ou l'ajout d'une ou plusieurs autres particularités, entiers, étapes ou composants, ou groupe de ceux-ci. Ainsi, la portée de l'expression « un dispositif comprenant des moyens A et B » ne devrait pas être limitée à des dispositifs consistant seulement en composants A et B. Cela signifie qu'en ce qui concerne la présente invention, les seuls composants relevants du dispositif sont A et B.

De manière similaire, on notera que le terme « couplé », également utilisé dans les revendications, ne devrait pas être interprété comme étant limité à des connexions directes seulement. Les termes « couplé » et « relié », avec leurs dérivés, peuvent être utilisés. On comprendra que ces termes ne soient pas destinés à être des synonymes les uns pour les autres. Ainsi, la portée de l'expression « un dispositif A couplé à un dispositif B » ne devrait pas être limitée à des dispositifs ou à des systèmes dans lesquels une sortie du dispositif A est directement reliée à une entrée du dispositif B. Cela signifie qu'il existe un chemin entre une sortie de A et une entrée de B qui peut être un chemin incluant d'autres dispositifs ou moyens. « Couplé » peut signifier que deux ou plusieurs éléments sont soit en contact thermique ou électrique physique direct, soit que deux ou plusieurs éléments ne sont pas en contact direct les uns avec les autres, mais néanmoins coopèrent ou interagissent les uns avec les autres.

La référence tout au long de cette spécification à « un mode de réalisation particulier » ou à « un mode de réalisation » signifie qu'une particularité, structure ou caractéristique particulière décrite en relation avec le mode de réalisation est incluse dans au moins un mode de réalisation de la présente invention. Ainsi, des apparitions des phrases « dans un mode de réalisation particulier » ou « dans un mode de réalisation » en divers endroits tout au long de cette spécification ne se réfèrent pas nécessairement toutes au même mode de réalisation, mais le peuvent. En outre, les particularités, structures ou caractéristiques particulières peuvent être combinées de n'importe quelle façon appropriée, comme cela serait évident aux hommes de l'art à partir de cette description, dans un ou plusieurs modes de réalisation.

De manière similaire, on appréciera que dans la description d'exemples de modes de réalisation de l'invention, diverses particularités de l'invention soient parfois regroupées dans un mode de réalisation, figure, ou description unique de ces dernières dans le but de rationaliser la description et de faciliter la compréhension d'un ou plusieurs des divers aspects de l'invention. Cependant, ce procédé de description ne doit pas être interprété comme le reflet d'une intention en ce que l'invention revendiquée exige plus de particularités que celles expressément mentionnées , dans chaque revendication. Plutôt, comme les revendications suivantes le reflètent, des aspects inventifs se situent dans moins que toutes les particularités d'un mode de réalisation unique décrit.

Ainsi, les revendications après la description détaillée sont par la présente expressément incorporées dans cette description détaillée, chaque revendication étant en soi un mode de réalisation distinct de cette invention.

En outre, tandis que certains des modes de réalisation décrits dans ce document incluent certaines, mais pas toutes, particularités incluses dans d'autres modes de réalisation, des combinaisons de particularités de modes de réalisation différents sont destinées à être dans les limites de l'invention et forment des modes de réalisation différents, comme le comprendront les hommes de l'art. Par exemple, dans les revendications suivantes, n'importe lequel des modes de réalisation revendiqués peut être utilisé dans n'importe quelle combinaison.

En outre, certains des modes de réalisation sont décrits dans ce document en tant que procédé ou combinaison d'éléments d'un procédé qui peut être mis en œuvre par un processeur d'un système informatique ou par un autre moyen d'effectuer la fonction. Ainsi, un processeur avec les instructions nécessaires pour effectuer un tel procédé ou un élément d'un procédé forme un moyen pour effectuer le procédé ou l'élément d'un procédé. En outre, un élément décrit dans ce document d'un mode de réalisation d'appareil est un exemple de moyen pour exécuter la fonction effectuée par l'élément dans le but d'exécuter l'invention.

Dans la description fournie dans ce document, de nombreux détails spécifiques sont exposés. Cependant, on comprendra que des modes de réalisation de 1 ' invention peuvent être mis en pratique sans ces détails spécifiques. Dans d'autres cas, des procédés, des structures et des techniques bien connus n'ont pas été représentés en détail pour ne pas obscurcir une compréhension de cette description.

Telle qu'utilisée dans ce document et sauf mention contraire, l'expression « point d’ébullition » se réfère a la température à laquelle la pression de vapeur du liquide égale la pression environnementale entourant le liquide. L'expression « point d'ébullition normal » se réfère à la température à laquelle la pression de vapeur du liquide égale 1 atm.

Dans un premier aspect, la présente invention se rapporte à un appareil (dans la suite du document également mentionné en tant que galerie de recuisson) pour le refroidissement d'un produit de verre allongé produit en continu comme une feuille de verre et pour produire de l'électricité. L'appareil comprend un système de refroidissement et un système de production d'énergie électrique. Le système de refroidissement peut être utilisé dans n'importe laquelle des zones A, B, C ou RET, mais est de préférence utilisé dans la totalité des trois zones A, B et C et même plus de préférence dans la totalité des quatre zones. Le système de refroidissement est à base de liquide.

Un avantage de l'utilisation d'un système de refroidissement à base de liquide dans la zone C consiste en ce qu'une température inférieure peut être obtenue dans cette zone, permettant de ce fait la production d'un verre plus épais et/ou la réduction du taux de casse comparativement à ce qui est possible dans la galerie de recuisson de longueur comparable de l'état de la technique.

L'appareil est typiquement adapté pour pouvoir fonctionner en présence d'un convoyeur s'étendant à travers ledit appareil·, pour transporter ledit produit de verre alongé dans une position horizontale à travers ledit appareil. Dans un mode de réalisation, l'appareil peut être défini comme comprenant le convoyeur.

Le convoyeur s'étend à travers ledit appareil et sert à transporter ladite feuille de verre dans une position horizontale à travers ledit appareil.

On peut utiliser n'importe quel convoyeur susceptible de résister à la température impliquée et au poids du produit de verre alongé. De tels convoyeurs sont bien connus des hommes de l'art de la fabrication de feuille de verre. Par exemple, on peut utiliser un convoyeur à rouleaux. Le convoyeur peut être un convoyeur unique ou peut être un ensemble de convoyeurs de même nature ou d'une nature différente. Typiquement, le convoyeur est un ensemble de rouleaux.

Le système de refroidissement est adapté pour refroidir lesdites feuilles de verre. Il comprend un moyen de refroidissement étanche aux liquides pour permettre la circulation d'un premier liquide à travers ce dernier, permettant audit premier liquide d'absorber une partie de la chaleur desdites feuilles de verre. Le moyen de refroidissement étanche aux liquides peut former un échangeur thermique à liquide en circuit fermé. La chaleur peut être au moins transférée du produit de verre chaud au premier liquide par un cheminement de rayonnement. L'utilisation d'un système de refroidissement à base de liquide au lieu d'un système de refroidissement à base d'air est avantageuse comme on peut obtenir plus de puissance de refroidissement (en raison de la conductibilité thermique plus élevée des liquides en comparaison aux gaz) et comme on peut parvenir à une transformation plus efficace de chaleur en énergie électrique. De plus, un liquide est un bien meilleur support que l'air pour transporter la chaleur vers un système de-production d'énergie électrique. En outre, un système de refroidissement à base de liquide prend dix fois moins d'espace qu'un système de refroidissement par circulation d'air. Cela permet le couplage du système de refroidissement à liquide avec un système de production d'énergie électrique à l'intérieur d'un espace limité, par exemple pas plus grand que l'espace occupé typiquement par les systèmes de refroidissement par circulation d'air de l'état de la technique. C'est avantageux car cela permet à l'appareil de la présente invention d'être adapté à des équipements de production de verre existants (par exemple des équipements pour verre roulé ou des équipements pour verre flotté).

Le système de refroidissement comprend en outre un premier moyen d'entraînement pour faire circuler ledit premier liquide à travers ledit moyen de refroidissement étanche aux liquides. Un liquide est entraîné dans le système de refroidissement par un moyen d'entraînement comme des pompes qui utilisent beaucoup moins d'énergie que des ventilateurs utilisés dans le but d'entraîner l'air par l'intermédiaire de systèmes de refroidissement de l'état de la technique.

Le système de refroidissement comprend en outre un système de production d'énergie électrique couplé audit moyen de refroidissement étanche aux liquides, ledit système de production d'énergie étant approprié pour produire de 11 électricité à partir de la chaleur absorbée par ledit premier liquide. Dans un mode de réalisation, ledit système de production d'énergie peut être un Cycle de Rankine fluidiquement Organique (ORC) en boucle fermée. Comme variante, on peut utiliser un moteur Stirling ou toute autre façon de transformer la chaleur en électricité en tant que système de production d'énergie.

------------- Quand le système de production------d’énergie électrique est un ORC, la chaleur absorbée par le système de refroidissement est amenée à un premier échangeur thermique (également appelé « 1'évaporateur ») dans lequel le second liquide (par exemple un liquide organique / réfrigérant) est porté à ébullition en gaz. La dilatation de ce gaz pressurisé entraîne le générateur d'électricité entraîné à la vapeur (par exemple fait un détendeur à vis tourner, qui entraîne alors un générateur) et de l'électricité est produite. Après dilatation, la vapeur à basse pression est recondensée en le second liquide original dans un second échangeur thermique (également appelé le « Condenseur ») . En fin de compte, le second liquide est ramené à 1'évaporateur par une pompe.

Le moyen de refroidissement étanche aux liquides peut comprendre des éléments de refroidissement ou des ensembles d'éléments de refroidissement. Un élément peut être un conduit comme un tube. Les éléments de refroidissement peuvent avoir des formes et des tailles appropriées pour permettre audit moyen de refroidissement de refroidir lesdits produits allongés de verre (par exemple des feuilles de verre) . Dans un mode de réalisation, le moyen de refroidissement étanche aux liquides peut avoir une surface peu ou pas réflectrice. C'est avantageux comme cela permet au moyen de refroidissement d'absorber la chaleur plus efficacement. À cette fin, dans un mode de réalisation de la présente invention, la surface du moyen de refroidissement étanche aux liquides peut être rendue inégale ou rugueuse (par exemple par 11 intermédiaire d'une structure comme des ondulations). Par exemple, la surface peut être structurée avec un motif composé d'éléments plus petits que la longueur d'onde de la chaleur radiative quittant ladite surface afin de diminuer la réflexion de tels rayonnements. Dans un autre mode de réalisation, le moyen de refroidissement étanche aux liquides peut avoir une surface sombre. Par exemple, le moyen de refroidissement étanche aux liquides peut avoir une surface noire. Cela permet à la surface d'absorber plus de chaleur provenant du verre. Par exemple, la surface du moyen de refroidissement étanche aux liquides peut être faite d'acier inoxydable noir. Le noircissement d'un acier inoxydable peut être effectué de diverses façons connues des hommes de l'art. Par exemple, il peut être effectué en exposant ladite surface à un mélange aqueux d'acide sulfurique et de sels de dichromate à une température de 80 à 100 °C. Un autre exemple est une immersion dans un bain de sel fondu de dichromate de sodium à 400 °C.

Dans un mode de réalisation, ledit moyen de refroidissement étanche aux liquides peut comprendre des tubes de refroidissement régulièrement espacés le long du sens de transport du verre.

Dans un mode de réalisation, ledit moyen de refroidissement peut comprendre une ou plusieurs couches d'éléments de refroidissement (tel que des tubes individuels).

Dans un mode de réalisation préféré, lesdits éléments de refroidissement peuvent être groupés en ensembles de refroidissement. Dans ce mode de réalisation, le moyen de refroidissement peut comprendre plusieurs ensembles de refroidissement, chacun comprenant plusieurs éléments de refroidissement. Un ensemble de refroidissement est de préférence composé d'éléments de refroidissement reliés en parallèle. Par exemple, un ensemble de refroidissement peut être un ensemble d'éléments de refroidissement parallèles reliés les uns aux autres par l'intermédiaire d'un premier collecteur reliant le début de chaque élément et d'un second collecteur reliant la fin de chaque élément. De préférence, les éléments de refroidissement sont orientés parallèlement à la direction de transport du verre (par exemple de sorte que ledit premier liquide se déplace dans la même direction que ledit sens de transport du verre), c'est-à-dire que chaque élément de refroidissement est orienté parallèlement à la direction de transport du verre. Chaque ensemble de refroidissement peut comprendre un ou plusieurs éléments de refroidissement. Le nombre d'éléments de refroidissement par ensemble peut par exemple s'étendre de 1 à 40, de préférence de 4 à 30. Chaque ensemble de refroidissement peut comprendre une ou plusieurs couches d'éléments de refroidissement. Par exemple 1, 2 ou 3 couches d'éléments de refroidissement sont appropriées. Ces couches sont de préférence parallèles les unes aux autres. Chaque couche comprend de préférence des éléments présents dans un même plan. Dans un mode de réalisation, le moyen de refroidissement étanche aux liquides comprend deux ou plusieurs éléments interconnectés fluidiquement reliés en parallèle, dans lequel le flux dans au moins un desdits éléments peut soit être interrompu, enlevant de ce fait ledit élément de ladite circulation, soit peut être réduit. De préférence, un élément de refroidissement (et l'ensemble le comprenant) peut être aussi long qu'une zone. De préférence un ou plusieurs ensembles sont présents le long de la largeur du verre. De préférence, un ou plusieurs desdits ensembles ne sont pas reliés fluidiquement les uns aux autres. De cette façon, on peut obtenir une puissance de refroidissement différente avec différents ensembles. Cela permet par exemple de refroidir différemment le centre et les bords d'une feuille de verre. Cela permet par exemple de-produire une contrainte de compression à 1'intérieur de la feuille de verre.

Des vannes sont de préférence présentes pour fermer de manière sélective un ou plusieurs et de préférence chaque élément de refroidissement dudit moyen de refroidissement. Cela permet de fermer de manière spécifique un élément dans un but de régulation de la puissance de refroidissement ou dans un but de remplacement dudit élément.

On prévoit de préférence des réflecteurs dans ledit appareil. Dans des modes de réalisation, lesdits réflecteurs peuvent être placés de façon à permettre la réflexion sur le moyen de refroidissement d'au moins une partie de la chaleur émise par le produit allongé de verre. De préférence, lesdits réflecteurs peuvent être concaves. C'est avantageux comme cela permet de concentrer la chaleur réfléchie où elle est plus efficacement absorbée par le moyen de refroidissement.

Dans un mode de réalisation, les réflecteurs sont placés de sorte que leurs foyers respectifs sont compris dans ledit moyen de refroidissement. Dans un mode de réalisation, le réflecteur de chaleur (par exemple, le réflecteur de chaleur concave) est agencé pour faire face au moyen de refroidissement étanche aux liquides. De préférence, le foyer du réflecteur de chaleur est compris à l'intérieur du volume dudit moyen de refroidissement étanche aux liquides. De préférence, dans le cas de réflecteurs de chaleur concaves, chaque réflecteur a son foyer centré à l'intérieur d'un élément de refroidissement simple (par exemple un tube) . La surface des réflecteurs est de préférence faite d'une matière qui est résistante à la corrosion.

De préférence, la matière de la surface résiste a une corrosion acide. Des matières appropriées incluent de manière non exhaustive l'acier inoxydable (de préférence, un acier inoxydable -fortement--------- réfléchissant), le laiton, le titane, l'argent, l'or, le platine et le palladium entre autres. De préférence, tous les ensembles sont reliés au même système de production d'énergie électrique, mais avoir plus d'un système de production d'énergie à coupler à des sous-ensembles n’est pas exclu. Si on utilise plus d'un système de production d'énergie, on préfère utiliser un système de production d'énergie unique par zone. Dans un mode de réalisation, le moyen de refroidissement étanche aux liquides peut être présent au-dessus dudit convoyeur et/ou au-dessous dudit convoyeur. En d'autres termes, le moyen de refroidissement étanche aux liquides peut comprendre deux ensembles de moyens de refroidissement verticalement séparés, dans lesquels ladite séparation est suffisante pour loger un convoyeur.

Le moyen de refroidissement étanche aux liquides est de préférence résistant à la corrosion parce que l'atmosphère entourant le verre est habituellement acide en raison de la présence de S02. On utilise du S02 comme inhibiteur de corrosion de verre et comme lubrifiant mais il forme de l'acide sulfurique qui est fortement corrosif pour les métaux. Le moyen de refroidissement est par conséquent de préférence fait d'une matière résistant à la corrosion comme, de manière non exhaustive, l'acier inoxydable. Des jonctions facultatives dans le moyen de refroidissement devraient de préférence être soudées, mais sont de préférence absentes.

Quand un second liquide est présent dans le système de production d'énergie électrique, le premier liquide doit avoir un point d'ébullition plus élevé que le second liquide décrit ci-dessous.

Dans un mode de réalisation, le premier liquide est liquide à la tempéraure de 25 °C. Dans un mode de réalisation, il a un point d'ébullition standard plus élevé que 80 °C, de préférence plus élevé que 90 °C, plus de préférence plus élevé que 120 °C, même plus de préférence plus élevé que 170 °C, toujours plus de préférence plus élevé que 240 °C et le plus de préférence plus élevé que 340 °C ou même plus élevé que 420 °C. La limite supérieure de la température est de nos jours d'environ 430 °C pour des huiles qui sont liquides également à température ambiante. Cependant, il n'y a aucune limite supérieure souhaitable pour le point d'ébullition standard du premier liquide. Un avantage d'utiliser un premier liquide ayant un point d'ébullition élevé est qu'il peut absorber la chaleur sur la totalité de la longueur de l'élément de refroidissement (par exemple le tube) pour un débit relativement plus lent que ce qui serait possible avec des premiers liquides à point d'ébullition inférieur. Particulièrement avantageuse est la combinaison d'un premier liquide à point d'ébullition élevé et d'éléments de refroidissement orientés parallèlement à la direction de transport du verre de sorte que ledit premier liquide se déplace dans la même direction que ladite direction sens de transport du verre. Même plus avantageuse est l'utilisation de ladite combinaison particulièrement avantageuse dans au moins la zone A de la galerie de recuisson (c'est-à-dire au début de la galerie de recuisson, près du bain d'étain dans le cas de verre flotté). Quand on utilise un premier liquide à point d'ébullition élevé dans un élément de refroidissement, la température de l'élément de refroidissement peut progressivement augmenter sur la totalité de sa longueur (allant par exemple de relativement froid à relativement chaud, c'est-à-dire une différencé de température relativement grande). Cette différence de température pour le premier liquide entre le début d'un élément de refroidissement et la fin de cet élément de refroidissement (par exemple, entre le début de zone A et la fin de zone A) est de préférence plus élevée que 80 °C, de préférence plus élevée que 150 °C, plus de préférence plus élevée que 230 °C et même plus de préférence plus élevée que 310 °C ou même 330 °C. Simultanément à l'augmentation de température, la capacité de refroidissement diminue progressivement sur la totalité de la longueur de l'élément de refroidissement. Cet effet est plus prononcé quand l'écoulement dudit premier liquide est relativement faible. Cet effet a tendance à donner une forme concave à la courbe de température versus position (sur la longueur de la galerie de recuisson) étant donné que le refroidissement du verre est plus rapide au niveau de la position de la galerie de recuisson correspondant au début de l'élément de refroidissement et plus lent au niveau de la position de la galerie de recuisson correspondant à la fin de l'élément de refroidissement. Quand on utilise un premier liquide à point d'ébullition relativement bas (par exemple, de l'eau) dans un élément de refroidissement, le flux dudit premier liquide dans ledit élément de refroidissement doit être relativement rapide de sorte que la température au niveau de la fin de l'élément de refroidissement n'atteint pas le point d'ébullition du premier liquide. En conséquence, la différence entre la température au début de l'élément de refroidissement et la température à la fin de l'élément de refroidissement est relativement faible (par exemple environ 30 à 50 °C dans le cas de l'eau), ce qui signifie que la capacité de refroidissement reste plus constante le long de la longueur de l'élément de refroidissement que dans le cas de liquides à point d ' ébullition supérieur transportés......

plus lentement. En conséquence, cet effet a tendance à donner une forme droite à la courbe de température versus position (sur la longueur de la galerie de recuisson) étant donné que le refroidissement du verre est presque aussi rapide au début et à la fin de l'élément de refroidissement. Une forme concave dans la courbe de refroidissement de zone A réduit manifestement la quantité de contrainte résiduelle dans le verre et améliore la coupe. L'utilisation d'un premier liquide à point d'ébullition plus élevé a l'avantage supplémentaire d'augmenter la gamme de seconds liquides qui peut être utilisée.

Le premier liquide est de préférence insensible à la dégradation thermique pendant de longues périodes à la température impliquée. Il est de préférence non corrosif pour le moyen de refroidissement. Des exemples de premier liquide approprié sont des liquides aqueux (comme l'eau) et des liquides organiques (comme l'huile thermique). Le premier liquide peut être maintenu dans le moyen de refroidissement à la pression atmosphérique ou à une pression plus élevée (par exemple 6 atm ou par exemple jusqu'à 20 atm).

L'utilisation d'un liquide plutôt que de l'air est avantageuse comme les liquides ont une conductibilité thermique beaucoup plus élevée et une capacité calorique plus élevée que les gaz, permettant une meilleure récupération de la chaleur émise par le verre.

Dans des modes de réalisation, dans les zones A, B, C et/ou RET de la galerie de recuisson, les éléments de refroidissement peuvent être orientés parallèlement à la direction de transport de verre de sorte que ledit premier liquide se déplace dans le même ou dans le sens opposé au sens de transport du verre. De préférence, dans la zone A, les éléments de refroidissement peuvent - -être orientés parallèlement au sens de transport de verre de sorte que ledit premier liquide se déplace dans le même sens que ledit sens de transport de verre.

De préférence, dans les zones B, C et/ou RET, les éléments de refroidissement peuvent être orientés parallèlement au sens de transport de verre d'une telle façon que ledit premier liquide se déplace dans le sens opposé audit sens de transport du verre. Ledit premier moyen d'entraînement est constitué typiquement par des pompes.

Dans un mode de réalisation, le système de production d'énergie électrique implique le refroidissement dudit premier liquide par l'intermédiaire de la vaporisation d'un second liquide ayant un point d'ébullition plus bas que le point d'ébullition dudit premier liquide. Il est avantageux que cette vaporisation fournisse l'augmentation de pression nécessaire pour entraîner le système de production d'énergie électrique. Dans un mode de réalisation, ledit système de production d'énergie électrique implique la production d'énergie électrique par la dilatation de la vapeur dudit second liquide dans un générateur d'électricité entraîné à la vapeur. Dans un mode de réalisation, ledit second liquide a un point d'ébullition plus bas que le point d'ébullition dudit premier liquide. Par exemple, ledit second liquide pourrait avoir un point d'ébullition inférieur ou égal à 80 °C. Des exemples non limitatifs de seconds liquides appropriés sont des hydrocarbures (par exemple, le pentane ou le toluène) et des hydrocarbures halogénés (par exemple, des cétones perfluorées).

Dans un mode de réalisation, ledit système de production d'énergie électrique comprend : ° un premier échangeur thermique pour permettre la circulation à travers ce dernier dudit second liquide, ledit échangeur thermique étant couplé audit moyen de refroidissement étanche aux liquides de sorte que ledit échangeur thermique peut refroidir ledit premier liquide et vaporiser ledit second liquide, » un générateur d'électricité entraîné à la vapeur relié fluidiquement audit premier échangeur thermique de sorte que ledit second liquide vaporisé peut entraîner ledit générateur d'électricité entraîné à la vapeur, produisant de ce fait de l'électricité, » un second échangeur thermique pour refroidir et liquéfier le second liquide vaporisé sortant dudit générateur d'électricité entraîné à la vapeur, et » un second moyen d'entraînement pour faire circuler ledit second liquide au travers dudit système de production d'énergie électrique.

Dans un mode de réalisation, le générateur d'électricité entraîné à la vapeur peut être une turbine ou un détendeur.

Dans un mode de réalisation, plus d'un système de production d'énergie électrique peut être présent. Par exemple, deux ou plusieurs systèmes de production d'énergie électrique peuvent être reliés en parallèle comme le montre la figure 3.

Dans un autre mode de réalisation, différentes zones de l'appareil (par exemple chaque zone A, B, C et RET) peuvent être munies de leur propre système de refroidissement et/ou de leur propre système de production d'énergie électrique, dans lequel lesdits systèmes de refroidissement sont reliés fluidiquement ou déconnectés les uns des autres.

Dans un mode de réalisation, l'appareil du premier aspect peut en outre comprendre un moyen pour ajuster la température dudit premier liquide (par exemple la température maximale atteinte par le premier liquide pendant sa circulation). Comme la -température à l'intérieur de la galerie de recuisson peut fluctuer, un tel moyen pour ajuster la température dudit premier liquide est avantageux afin de compenser ladite fluctuation. Un autre avantage consiste en ce qu'il empêche ledit premier liquide de se vaporiser, ce qui conduirait à une surpression dans le moyen de refroidissement étanche aux liquides et qui diminuerait la puissance de refroidissement du premier liquide.

Des exemples d'un tel moyen sont une vanne ou un inverseur (ajustant la vitesse de pompage).

Dans un mode de réalisation, ledit moyen sert à ajuster ladite température à une température ne dépassant pas 10 °C au-dessous du point d'ébullition dudit premier liquide.

Dans un mode de réalisation, ledit moyen sert à ajuster la température dudit premier liquide entre le point d'ébullition dudit second liquide et 10 °C au- dessous du point d'ébullition dudit premier liquide. C'est avantageux comme cela permet d'assurer l'ébullition du second liquide tout en empêchant l'ébullition du premier liquide.

Dans un mode de réalisation, ledit moyen pour ajuster la température dudit premier liquide comprend une unité de commande pour adapter le flux produit par ledit premier moyen d'entraînement. Un flux plus élevé dans le moyen de refroidissement étanche aux liquides permet de diminuer la température la plus élevée obtenue par le liquide dans ledit moyen de refroidissement étanche aux liquides où ledit moyen laisse la partie de la galerie de recuisson en contact radiatif avec le verre (ou quitter simplement ladite galerie de recuisson), empêchant de ce fait ledit liquide de bouillir.

Par exemple, l'unité de commande peut commander la puissance du moyen d'entraînement ou......l'unité, de commande peut être une vanne. Dans ce dernier cas, la vanne peut être présente sur le moyen de refroidissement étanche aux liquides (par exemple sur chaque ensemble ou sur chaque élément) de façon à limiter le flux à travers ce dernier.

Dans un second aspect, la présente invention se rapporte à un procédé pour refroidir un produit de verre allongé comme une feuille de verre et pour produire de l'énergie électrique, ledit procédé comprenant : ° le transport d'une feuille de verre dans un appareil comprenant un système de refroidissement, « la circulation d'un premier liquide dans ledit système de refroidissement de sorte que ledit premier liquide absorbe une partie de la chaleur de ladite feuille de verre, et » la transformation d'une partie de ladite chaleur absorbée en électricité dans un système de production d'énergie électrique.

Dans un mode de réalisation du second aspect, l'appareil est selon n'importe quel mode de réalisation du premier aspect de la présente invention.

La figure 1 représente un appareil selon un mode de réalisation de la présente invention. La flèche 8 indique le sens de transport du verre. Les flèches plus petites indiquent le sens du fluide (par exemple l'eau) à l'intérieur de connexions fluidiques 10 (par exemple des tubes). Un convoyeur n'est pas représenté dans ce schéma dans un souci de clarté. À la figure 1, quatre zones (A, B, C et RET) d'une galerie de recuisson sont représentées. Les quatre zones sont refroidies au moyen d'un système de refroidissement comprenant un moyen de refroidissement étanche aux liquides 1 qui comprend par exemple des échangeurs thermiques. À la figure 1, le moyen de refroidissement 1 est représenté en étant vu par le dessus. Dans un mode de réalisation, le moyen de refroidissement 1 à l'intérieur d'une zone est relié fluidiquement en parallèle par 11 intermédiaire de connexions fluidiques tandis que les moyens de refroidissement appartenant à des zones différentes sont reliés fluidiquement en série. Quatre premiers moyens d'entraînement 2 (par exemple des pompes) sont représentés dans le système de refroidissement. A la figure 1, le carré h représente la présence de liquide relativement chaud dans les connexions fluidiques (par exemple, des tubes) et le carré c représente la présence de liquide relativement froid dans les connexions fluidiques. Un système de production d'énergie électrique 3 est représenté qui est couplé au moyen de refroidissement étanche aux liquides 1. Dans un mode de réalisation cela peut être fait par exemple par contact thermique avec un moyen de connexion fluidique 10 transportant un premier liquide chaud provenant dudit moyen de refroidissement étanche aux liquides 1.

En fonctionnement, le premier liquide subit un cycle comme suit. Le premier liquide froid ou plus froid est entraîné par un moyen d'entraînement 2 à travers ledit moyen de connexion fluidique 10 et pénètre dans ledit moyen de refroidissement étanche aux liquides 1 dans lequel il est réchauffé. Ce premier liquide chaud est alors entraîné vers le système de production d'énergie électrique dans lequel ladite chaleur est transformée en électricité et ledit premier liquide refroidi. Le premier liquide maintenant froid est de nouveau entraîné par le moyen d'entraînement 2 à , travers ledit moyen de connexion fluidique 10 et pénètre dans ledit moyen de refroidissement étanche aux liquides 1 achevant de ce fait un cycle de circulation.

La figure 2 représente un mode de réalisation de la présente invention dans lequel un exemple de système de production d'énergie électrique 3 est représenté avec certains détails. Dans ce mode de réalisation, le système de production d'énergie électrique 3 comprend un premier échangeur thermique 5 pour permettre la circulation à travers ce dernier d'un second liquide ayant un point d'ébullition plus bas que ledit premier liquide. Le premier échangeur thermique 5 est couplé au système de refroidissement par contact thermique avec un moyen de connexion fluidique 10 transportant un premier liquide chaud provenant dudit moyen de refroidissement étanche aux liquides 1. Une turbine à vapeur 4 produisant de l'électricité est reliée fluidiquement audit premier échangeur thermique 5 et ladite turbine à vapeur produisant de l'électricité est reliée fluidiquement à un second moyen d'entraînement 7 par l'intermédiaire d'une connexion fluidique 10. La connexion fluidique 10 entre ladite turbine à vapeur 4 produisant de l'électricité et ledit second moyen d'entraînement 7 est couplée à un second échangeur thermique 6 par l'intermédiaire d'un contact thermique entre ladite connexion fluidique 10 et ledit échangeur thermique 6.

En fonctionnement, le second liquide subit un cycle comme suit. Le premier liquide chaud provenant du système de refroidissement passe à travers ledit premier échangeur thermique 5 où il est refroidi et réutilisé dans le système de refroidissement. En passant au travers dudit premier échangeur thermique, le premier fluide chaud vaporise ledit second liquide. La vapeur ainsi produite entraîne la turbine à vapeur 4 qui produit de l'électricité. Le gaz est alors condensé en passant à travers ledit second échangeur thermique 6, est ensuite pompé en retour dans 1'échangeur thermique 5, achevant de ce----fait—un cycle-----de circulation.

La figure 3 représente un mode de réalisation de la présente invention dans lequel deux systèmes de production d'énergie électrique 3 sont reliés en parallèle au système de refroidissement. Un échangeur thermique supplémentaire facultatif 9 est également couplé en parallèle auxdits deux systèmes de production d'énergie électrique 3. Un tel échangeur thermique supplémentaire 9 pourrait également être couplé en série avec l'un ou les deux desdits systèmes de production d'énergie électrique afin de davantage refroidir le premier liquide avant qu'il ne soit réutilisé dans le système de refroidissement, particulièrement en cas de la défaillance du système d'énergie électrique.

La figure 4 (côté gauche) représente la forme concave de la courbe de température T versus position P obtenue dans la zone A d'une galerie de recuisson quand un premier liquide à point d'ébullition relativement élevé est entraîné relativement lentement à travers le moyen de refroidissement étanche aux liquides 1 ayant des éléments de refroidissement orientés parallèlement à la direction.de transport de verre de sorte que ledit premier liquide se déplace dans le même sens que le sens de transport de verre. La température du moyen de refroidissement augmente progressivement sur la totalité de sa longueur de relativement froid C à relativement chaud H, c'est-à-dire une différence de température relativement grande.

La figure 4 (côté droit) représente la forme droite de la courbe de température T versus position P obtenue dans la zone A d'une galerie de recuisson quand un premier liquide à point d'ébullition relativement bas est entraîné relativement vite par le moyen de refroidissement étanche- - aux liquides- 1 ayant des éléments de refroidissement orientés parallèlement au sens de transport de verre de sorte que ledit premier liquide se déplace dans le même sens que ledit sens de transport de verre. La température du moyen de refroidissement va de relativement froid C à un peu plus chaud W, c'est-à-dire une différence de température relativement petite.

Exemple :

Un appareil, comme le montre la figure 3 avec des systèmes de production d'énergie électrique comme on le décrit à la figure 2 dans laquelle le premier liquide est de l'eau (ou de préférence liquide à la tempéraure de point d'ébullition plus élevé) et le second liquide est du pentane, est installé en tant que galerie de recuisson dans une ligne de verre flotté pour la production de verre plat. Le système de refroidissement est adapté pour refroidir jusqu'à environ 200 °C une feuille de verre entrant dans la galerie de recuisson à environ 600 °C. La chaleur extraite par le système de refroidissement est le produit de la chaleur spécifique moyenne du verre (1,05 J/gK) et de la différence entre la température du verre au niveau du début du système de refroidissement (l'entrée de la galerie de recuisson) et au niveau de la fin du système de refroidissement. Cela monte à une chaleur extraite par Tonne de verre de 420 MJ. Cette chaleur est transportée efficacement jusqu'au système de production d'énergie électrique qui transforme ladite chaleur en électricité avec un rendement de 8 %. Cela conduit à la production de 33,6 MJ. d'électricité par tonne de verre produite. C'est équivalent à l'électricité qui peut être produite par 84 MJ d'énergie primaire (comme du pétrole ou du gaz naturel). Cette valeur, comparée à 8 000 MJ/tonne utilisée typiquement aujourd'hui pour la production de verre -flot-té -présente un- gain de rendement d ' énergie d'environ 1,05 % pour le processus total de production de verre flotté. Cela comparé à la déclaration à la page 74 du document IPPC que « Depuis les années I960, l'industrie du verre a dans l'ensemble réduit la consommation d'énergie spécifique d'environ 1,5 % par an. Aujourd'hui ce chiffre est plus faible, comme on approche des limites thermodynamiques. ». Ce mode de réalisation de la présente invention effectue par conséquent un gain d'énergie équivalent à ce que le monde du verre en entier réalise typiquement en un an.

D'autres agencements pour atteindre les objectifs de l'appareil réalisant l'invention seront évidents aux hommes de 1'art.

On comprendra que bien que des modes de réalisation préférés, des structures et des configurations spécifiques, aussi bien que des matières, aient été examinés dans ce document pour des dispositifs selon la présente invention, différents changements ou modifications de forme et de détail peuvent être apportés sans s'écarter de la portée de cette invention. Par exemple, n'importe quelles formules données précédemment sont simplement représentatives de procédures qui peuvent être utilisées. Des étapes peuvent être ajoutées ou supprimées aux procédés décrits dans les limites de la présente invention.

Claims (16)

1. Appareil pour le refroidissement d'un produit de verre allongé formé en continu transporté à travers ledit appareil et pour produire de l'électricité, ledit appareil comprenant : • un système de refroidissement adapté pour refroidir le produit de verre allongé formé en continu, comprenant : ° un moyen de refroidissement étanche aux liquides (1) pour permettre la circulation d'un premier liquide à travers ce dernier, autorisant ledit premier liquide à absorber une partie de la chaleur dudit produit de verre allongé formé en continu, et » un premier moyen d'entraînement (2) pour faire circuler ledit premier liquide à travers ledit moyen de refroidissement étanche aux liquides (1), et • un système de production d'énergie électrique (3) couplé audit moyen de refroidissement étanche aux liquides (1) , ledit système étant approprié pour produire de l'électricité à partir de la chaleur absorbée par ledit premier liquide.

2. Appareil selon la revendication 1, dans lequel ledit système de production d'énergie électrique implique le refroidissement dudit premier liquide par la vaporisation d'un second liquide ayant un point d'ébullition plus bas que le point d'ébullition dudit premier liquide.

3. Appareil selon la revendication 2, dans -lequel ledit système de production d'énergie électrique----- implique la production d'énergie électrique par la dilatation de la vapeur dudit second liquide dans un générateur d'électricité entraîné à la vapeur.

4. Appareil selon la revendication 3, dans lequel ledit système de production d'énergie électrique ( 3) comprend : » un premier échangeur thermique (5) pour permettre la circulation à travers ce dernier dudit second liquide, ledit échangeur thermique (5) étant couplé au système de refroidissement de sorte que ledit premier échangeur thermique (5) peut refroidir ledit premier liquide ayant absorbé ladite partie de ladite chaleur dudit produit de verre allongé formé en continu, et pour vaporiser ledit second liquide, » un générateur d'électricité entraîné à la vapeur (4) relié fluidiquement audit premier échangeur thermique (5) de sorte que ledit second liquide vaporisé peut entraîner ledit générateur d'électricité entraîné à la vapeur (4), produisant de ce fait de l'électricité, » un second échangeur thermique (6) pour refroidir et liquéfier le second liquide vaporisé quittant ledit générateur d'électricité entraîné à la vapeur (4), et o un second moyen d'entraînement (7) pour faire circuler ledit second liquide à travers ledit système de production d'énergie électrique (3).

5. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit premier liquide est liquide à la tempéraure de 25 °C et a un point d'ébullition standard plus élevé que 80 °C, de préférence plus élevé que 90 °C, plus de préférence plus élevé que 120 °C, même plus de préférence plus - élevé que 170 °C, toujours plus de préférence plus élevé que 24 0 °C et encore plus de préférence plus élevé que 340 °C.

6. Appareil selon la revendication 5, dans lequel ledit premier liquide est un liquide organique.

7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel ledit second liquide a un point d'ébullition plus bas que le point d'ébullition dudit premier liquide.

8. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un moyen pour ajuster la température maximale atteinte par ledit premier liquide.

9. Appareil selon la revendication 8, dans lequel ledit moyen sert à ajuster ladite température à une température ne dépassant pas 10 °C au-dessous du point d'ébullition dudit premier liquide.

10. Appareil selon la revendication 8 lorsque dépendante des revendications 2 a 7, dans lequel ledit moyen sert à ajuster la température dudit premier liquide entre le point d'ébullition dudit second liquide et 10 °C au-dessous du point d'ébullition dudit premier liquide.

11. Appareil selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel ledit moyen pour ajuster la température dudit premier liquide comprend une unité de commande pour adapter le flux produit par ledit premier moyen d'entraînement (2).

12. Appareil selon la revendication 11, dans lequel ladite unité de commande sert a commander la puissance de moyen d'entraînement ou est une vanne.

13. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit moyen de refroidissement étanche aux liquides comprend deux ou plusieurs éléments interconnectés fluidiquement reliés en parallèle, dans lesquels - le flux dans au moins un desdits éléments peut soit être interrompu, enlevant de ce fait ledit élément de ladite circulation, soit peut être réduit.

14. Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 à 13, dans lequel ledit générateur d'électricité entraîné à la vapeur est une turbine ou un détendeur.

15. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre des réflecteurs de chaleur pour réfléchir sur ledit moyen de refroidissement au moins une partie de la chaleur émise par ledit produit de verre allongé formé en continu.

16. Procédé pour refroidir un produit de verre allongé et pour produire de l'énergie électrique, ledit procédé comprenant : • le transport d'un produit de verre allongé dans un appareil comprenant un système de refroidissement, • la circulation d'un premier liquide dans ledit système de refroidissement de sorte que ledit premier liquide absorbe une partie de la chaleur dudit produit de verre allongé, et • la transformation d'une partie de ladite chaleur absorbée en électricité dans un système de production d'énergie électrique.