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"Grille tournante pour foyers". un sait que les grilles tournantes pour foyers de chaudières à vapeur présentent, notamment lorsqu'il s'agit de grandes surfaces' de grille, certains avantages en ce que par suite de la rotation de la. grille autour d'un axe verti- ca,1 il suffit de ne charger le combustible que sur une por- tion seulement de la surface de grille, égale à la moitié de la longueur de la grille, et qu'en même temps le réglage de la. combustion est quelque peu facilité.
Bien que pour égaliser la couche de combustible sur ces grilles tournantes, on ait employé des ringards mé- caniques pouvant être diversement ajustés en position par rap- port à la surface de la grille, on encore qu'on ait, dans le même but, imposé aux chauffeurs un travail manuel plus grand,
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on n'a toutefois pas -pu obtenir une combustion réellement économique, notamment parce qu'il n'y avait pas de réglage approprié de l'arrivée de l'air aux différents points de la grille.
L'invention a pour objet une grille tournante de foyer fonctionnant avec tirage artificiel (de préférence par l'air comprimé), dans laquelle une combustion économique est assurée 'car suite d'un réglage automatique de l'arrivée d'air aux différents points de la grille, suivant 1'épaisseur de la couche de combustible et le degré de la combustion, en même temns que les exigences de l'entretien de ce type de grille sont notablement réduites.
La présente grille tournante est caractérisée princi- palement en ce qu'elle présente, disposées en cercle sous sa face inférieure, un certain nombre de chambres à travers les- quelles l'air est amené aux sections de grilles situées au- dessus et qui sont pourvues chacune d'un ou de plusieurs organes de retenue (clapets de fermeture ou soupapes) qui, rendant la rotation de la grille et du système de chambres à air, s'ajustent automatiquement suivant les besoins en air, chacun de ces organes de retenue étant maintenu complètement ouvert lorsqu'une couche épaisse de combustible frais se trouve sur la section correspondante de la grille, tandis qu'il se ferme de plus en plus à mesure que le combustible brûle au cours de la lente rotation de la grille.
On comnrendra ainsi que le degré d'ouverture de chacun des organes de retenue dé- pend de la distance existant entre la section radiale corres- pondante de la grille et l'endroit de chargement du combustible, au moment considéré.
Suivant une seconde caractéristique de l'invention, chacune des chambres à air radiales peut être subdivisée pardes @
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cloisons pourvues de clapets de retenue ou organes équivalents, en deux ou plusieurs compartiments situés a différentes distan- ces du centre de la grille, afin qu'on nuisse obtenir un ré- glage supplémentaire de l'arrivée d'air, particulièrement lors- qu'il s'agit de grandes grilles ou lorsque la, construction spé- ciale de la grille rend ce réglage avantageux.
Pour forcer l'air à passer travers la surface de grille en activité, la grille tournante beut être hermétique- ment séparée de l'espace environnant, au moyen de bourrages ou de garnitures de tonte construction apprpriée, mais on a re- connu qu'il était particulièrement avantageux d'employer dans ce but un ou plusieurs joints 'hydrauliques circulaires ou, dans certains cas, ries joints au sable.
La grille de fover considérée peut être utilisée pour des chaudières . vapeur ou des fours industriels et peut être aménagé aussi bien pour les foyers chargement sous la grille que pour ceux à chargement sur la grille, soit à la main, soit au moyen de dispositifs mécaniques de toute cons- traetin appropriée
Un second avantage Important de la grille suivant l'invention est qu'elle convient à toute grandeur de c'haudi- resà vapeur, et notamment aussi aux très grosses unités de chaufferies, qui peuvent éventuellement être pourvues de deux grilles tournantes de ce type, et qu'on peut brûler sur la grille de la, manière la plus économique et avec le minimum de personnel, toutes sortes de combustibles solides,
depuis les charbons les plus gras jusqu'aux huiles les plus maigres, le bois, le lignite, la tourbe et les combustibles obtenus dans certaines industries comme sous-produits ou comme déchets, tels que le coke, le poussier de coke, le tan et les déchets de bois des ateilers de menuiserie.
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Le dessin annexé représebte à titre d'exemples, en partie schématiquement, quelques formes d'exécution de l'in- ventjon.
Fig. 1 est une coupe verticale b, travers un fover de chaudière à vapeur, avec une grille rotative chargement par le dessous, suivant l'invention.
Fig. 2 est une vue de dessus d'une nartie de cette grille.
Fig. 3 montre schématiqueme en cou-oe verticale un foyer aménagé spécialement -oour brûler des combustibles de natures tout-à-fait différentes et dans lequel la grille -oeut être déplacée d'une -oice.
Fig. 4 est une vue samblable montrant la grille dans une autre position nar rapport à la maçonnerie fixe du foyer.
Fig. 5 est une coupe horizontale à travers le même foyer, la grille occunant une troisième position et
Fig. 6 représenta schématiquement une troisième farme d'exécution.
'Tans la forme d'exécution représentée sur les figs. l et 2, la partie tournante de l'installation est constituée par la grille proprement dite, une couronne de maconmerie 1 entourant celle-ci et un système de chambres air disposées en-dessous de la grille.
La grille possède un nombre détermina de rainures à charbon radiales équidistantes (cornues) 2, ouvertes la nartie supérieure. Entre deux cornues consécutives se trouve un esnace limité dans le haut par des distributeurs d'air per- forés 3 qui reposent sur les côtés des cornues.
Ces cornues et ces distributeurs d'air forment donc ensemble la surface de la grille, en dessous de laquelle sont fixées deux parois cylin- driquesverticales 4 et 5 qui tournent dans des joints h.ydrau-
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liques fixes 6 et 7 et entre lesquelles l'air est admis à la grille, le tuvau d'air comnrimé 9 étant relié à une chambre annulaire fixe 9 qui communique à son tour avec l'espace an- nulaire compris entre les deux cloisons cylindriques 4 et 5.
Celles-ci sont reliées entre elles par une cloison horizon- tale 10 qui forme le fond du svstme de chambres à air, et l'espace annulaire mentionné est divise par un pombre appro- priê de clelsons sénaratrices radiales 12 en compartiments ra,diaux a auxquels l'air arrive par une ouverture ménagée dans la claque de fond 10 et commandée par un clanet rotatif 13.
La grille à cornues présente une ouverture centrale 15, entourée d'un anneau perforé 14 et ce dernier limite con- jointement avec une ceinture en maçonnerie 16 .La partie inter- ne de la chambre à air vers 1' intérieur et vers le bas.
'Dans la forme d'exécution représentée chaque chambre radiale a, à travers laquelle l'air est amené à la section de la grille qui se trouve au-dessus, ne constitue par un tout ininterrompu, mais est divisée par la -oartie supérieure 17 de la naroi 4 et une cloison inclinée 1 en trois comparti- ments dont les deux compartiments intérieurs a1 et a2 sont pourvus de clapets régulateurs spéciaux 1 et 20 et servent à l'admission dl'air de combustion à la section annulaire in- terne de la grille à cornues, c'est-à-dire à l'anneau perforé 14.
Toute la construction à grille tournante décrite ici, qui se meut de la manière connue sur des galets et est soutenue dans le sens latéral par des galets de guidage, reçoit d'un dispositif de commande approprié un lent mouvement de rotation intermittent, et à chaque arrêt de ce mouvement de rotation une charge de charbon est introduite dans la cornue qui se trouve à ce moment devant le dispositif de chargement de com-
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bustible 21, lequel est donc commun à toutes les cornues.
Toutefois, si c'est nécessaire, on peut emplover nlusieurs, par exemple deux, dispositifs de chargement de charbon dis- posés diamétralement en regard l'un de l'autre.
Pendant la rotation de la grille, les clanets 13 s'ouvrent et se ferment automatiquement de telle facon que l'arrivée de l'air à travers chacun des clapets est réglée suivant la quantité nécessaire pour le combustible se trouvant sur la section correspondante de la grille, c'est-à-dire que la plus grande quantité d'air est envoyée au combustible qui vient d'être chargé, l'admission d'air diminuant 8. mesure que la combustion progresse. le réglage automatique des clapets
13 peut être dérivé de différentes manières de la rotation de la grille µ. cornues par rapport à une pièce fixe et, dans la forme d'exécution représentée, on a muni dans ce but les axes d'oscillation des clapets 13 de bras 42 avec galets de gui- dage 43 qui circulent sur un anneau fixe 24 en forme de came.
Celui-ci peut être aiusté dans une direction périphérique, afin que l'arrivée d'air à la grille nuisse être réglée suivant les différentes natures de combustibles.
En vue de s'opposer à la formation de mâchefers par fusion de cendres et de scories dans les différentes sections de la grille nendant les -périodes où l'air comprimé n'y est pas admis, c'est-à-dire, lorsque la couche de combustible a été pratiquement brûlée, on peut amener aux sections considé- rées de la vapeur ou de l'eau qui refroidit et granule les scories et les empêche par conséquent de coller à la grille.
Le mode d'exécution de la grille décrit et représen- té assure non seulement une combustion très économique de la charge, mais permet aussi à la grille de se décrasser d'elle- même, car les cornues et les distributeurs d'air sont disposés
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comme c'est représenté avec une inclinaison vers le centre de la grille. Le combustible non brûlé tombe notamment à, travers l'ouverture centrale 15 de la grille %, cornues avec les cen- dres et les scories sous l'action de la, pesanteur et du dis- positif de chargement du combustible, sur une grille à sco- ries rotative 22 où s'effectue la. combustion finale, après quoi les scories et les cendres sont rejettes au moven d'un râcleur 23 -par la rotation de la. grille.
De l'air comprimé est envoyé à la grille 8, scories par un clapet 44 et une fer- meture étanche est assurée par un joint hydraulique 25 d'une manière semblable à celle décrite précédemment pour la grille à cornues. Le niveau du liquide dans tous ces ,joints ydrauli- ques peut être maintenu constant par un dispositif à flotteur non représenté. Il est à remarquer que dans certains cas, spé- cialement lorsqu'il y a tendance à se produire dans l'espace situé directement au-dessus de la grille une pression qui s'é- carte sensiblement de la pression atmosphérique, il peut être avantageux d'intercaler un joint hydraulique ou un joint au sable entre la périphérie externe de la grille et la maçonne- rie de la chaudière.
Comme la grille tourne à 1'Intérieur de la maçonnerie et qu'elle peut être maintenue à une distance convenable de celle-ci au moven du dispositif d'étanchéité décrit, la for- mation de mâchefers par fusion des cendres et des scories sur la maçonnerie de la chaudière devient impossible.
L'anneau central 15, qui est soumis à un chauffage intense, peut si on le désire être creux et refroidi par une circulation d'eau. La couronne (la ceinture de maconnerie 1) qui entoure directement la grille peut également être re- froidie par de l'eau et être construite par exemple' en fonte.
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En vue de brûler des combustibles maigres, non seu- lement du charbon, mais aussi de la tourbe, des déchets de bois, etc. la grille peut être aménagée pour foyers avec char- gement par le dessus, en disposant au-dessus de la grille à auges ou à cornues une grille plane sur laquelle on brûle le combustible maigre, ou bien encore on peut supprimer les cor- nues et les remplacer par des lamelles de grille qui meuvent être disposées soit horizontalement soit obliquement sous une certaine inclinaison vers l'intérieur ou vers l'extérieur.
La répartition regulière du combustible introudue peut éven- tuellement être effectuée, de la manière connue, au moyen de ringards mécaniques. Un avantage très important que présente l'application aux fovers à chargement par le dessous, des grilles rotatives avec système de chambres à air, réside dans le fait qu'il se -produit automatiquement une cohésion apore- priée du combustible, ce qui assure dans chaque chambre , air radiale une distribution convenable de l'air en des points de la grille qui se trouvent à des distances différentes du centre.
A mesure qu'au cours de la combustion, la charge dimi- nue de volume, elle est repoussée simultan4ment vers l'inté- rieur sur une surface de ravon graduellement décroissant, as- surant ainsi la cohésion mentionnée, de façon à emnêcher une circulation relativement trop forte de l'air-au travers de la couche de combustible partiellement brûlé.
Les Figs. 3 à 5 représentent un foyer avec anti- chambre ou avant fo-rer en maçonnerie (semi-gazogène), qui -oeut être utilisé pour brûler des combustibles très différents. La grille tournante 26 qui est aménagée ici pour foyers à char- gement par le dessus, de même que la partie non tournante 27 de l'installation, sont disposées dans leurs grandes lignes,
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au point de vue du réglage de l'arrivée de l'air, comme dâns la forme d'exécution, décrite précédemment.
Toutefois, l'in- stallation complète de la grille peut, conjointement avec la paroi antérieure 2Q du foyer et un autel 28 qui entourent en- semble partiellement la grille (voir Fig. 5), être déplacée dans l'avant-foyer voûté 30 de manière à se rapprocher ou à s'é- loigner de la surface de chauffe 31 de la chaudière. Dans la paroi supérieure ou voûte 36 du foyer sont pratiquées trois ouvertures de chargement 32, 33 et 34 et un mécanisme char- geur 35 meut être amené au.-dessus de chacune de ces ouvertures.
Les Figs. 3,4 et 5. montrent la grille dans trois positions différentes qui correspondent à l'emploi de combus- tibles très difficilement inflammables ( par exemple des dé- chets de bois vert humide et de la tourbe),de combustibles dif- ficielement inflammables et de combustibles facilement Inflam- mables. Sous ce raport il y a lieu de faire remarquer qu'une grande distance est nécessaire entre la grille et la. surface de chauffe de la chaudière lorsque le combustible est très humide car on doit avoir dans ce cas autour de la grille une masse de maçonnerie relativement grande pour le séchage et l'allumage du combustible;
par contre la distance entre la grille et la surface de chauffe peut avantageusement être réduite lorsque le combustible est moins humide, car il se produit alors, notamment, une perte de chaleur beaucoup plus faible par rayonnement dans la maçonnerie.
Contrairement à ce qui se produit dans les foyers de genre analogue construits Jusqu'ici, la rotation de la. grille a pour effet de provoquer l'allumage en tous points de la cou- che de combustible sur la grille. On peut éventuellement aussi faire tourner la. grille alternativement dans un sens et dans autre.
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Les grilles tournantes suivant l'invention, aména- gées pour le chargement par le dessus, peuvent éventuellement ' être décrassées en faisant tourner la grille à une telle vi- tesse qu'elle se nettoie uniquement par la force centrifuge.
Dans ce but, on peut par exemple, comme le montre schématiquement la Fig. 6, diviser la grille en deux parties, l'une constituant une Délite grille 45 et l'autre une grille annulaire plus grande 46, dont la première se trouve dans le même plan que la dernière ou mieux à un niveau légèrement plus élevé, Ces grilles tournent par exemple normalement d'une -pièce, mais on peut aussi les faire tourner indé-oen- damment l'une de l'autre.
On peut alors éventuellement effectuer le nettovage du feu comme suit: on repousse le combustible incandescent de la partie périphérique de la grille 46 vers la na.rtie centrale 45 et tandis que cette dernière reste immobile; on fait tourner la partie externe de la grille à une telle vi- tesse qu'elle se débarrasse des cendres et des scories. on arrête alors cette partie et'J'on fait tourner rapidement la artie centrale, ce qui a pour effet de répartir de nouveau le feu sur toute la grille.
On remarquera par les trois formes d'exécution re- présentées, que l'invention possède un champ d'application très vaste.
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