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PERFECTIONNEMENTS AUXDISPOSITIES FUMIVORES POUR
FOYERS DE CHAUDIERES A VAPEUR, etc.
L'objet de la présente invention consiste à réaliser un système perfectionné pour assurer la combustion dans les foyers de chaudières etc. puis la consommation des fumées qui en sont émises; le nouveau dispositifproduisant, par l'emploi de moyens tout simples,une combustion effective des gaz émis par le combustible et* du même coup* une augmentation du ren- dement utile de l'installation.
Selon cette Invention* on ne sa contente pas d'assurer simplement une chauffe préalable de lair secondaire, on vise surtout à réaliser une proportion convenable entre les dimen siens des oarneaux de combustion et du conduit traversé par lair secondaire en rapport aveo la composition des gaz émis
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par le foyer. La. décharge de l'air secondaire doit'au aura plus, s'effectuer dans une direction convenable,et il s'agit que cet air secondaire soit amené aux gaz de fumée de façon à ce qu'il s'y mélange le plus intimement possible.
L'invention peut. cela va sans dire; être mise à exéou- tion dans différentes modalités, suivant le type de ohaudière en oause.
Cette invention est représentée, à titre d'exemple, par les dessins annexés, qui en montrent plusieurs réalisations dans un sens pratique,
La figure 1 est une coupe longitudinale au travers d'une chaudière à tubes traversés par les fumées le gaz de la com- bustion, le système fumivore de cette chaudière étant conçu selon la présente invention.
La figure 2 donne une vue en coupe à travers la chambre de combustion de cette chaudière.
Figure 3 montre une adaptation du dispositif à une chau- dière du type Baboook et Wilcox.
Figure 4 est une coupe suivant le plan désigné par IV.IV dans la figure 3.
Figure 5 fait voir une construction modifiée de chau- dière du même type.
Figure 5 montre un autre mode de construction d'une de ces chaudières: etc.
Figure 7 est une vue en coupe suivant le plan désigné par VII-VII dans la figure 4.
Dans la figure 1 l'on a désigné par 1 une chaudière à vapeur ayant en 2 une issue des fumées, son foyer étant dési- gné par 3 et sa botte à feu par 42.
Dans l'issue a d'évacuation des fumées on a installé de la manière connue, un réohauffeur d'air 5 duquel l'air sort par l'issue 6, et qui comporte un faisceau de tubes longitudi- naux donnant passage aux gaz de la combustion.
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L'air ayant bénéficié d'une chauffe préalable est en- voyé, de son réchauffeur, dans un oarneau 7 dans lequel on a prévu une soupape de contrôle 8 pouvant être manoeuvrée par le chauffeur qui, à cet effet, tire et pousse une tringle 9.
Ce conduit-carneau communique avec un ou plusieurs tubes de la chaudiére, qui servent à faire passer l'air secondaire ré- chauffé à la boite à feu 4 où ces tuyaux sont raccordés à un tube plat 11 qui pour être disposé de façon avantageuse mon- te te redescend plusieurs fois au dos de la botte à feu et est* pour finir, relié à un conduit relativement large la.
Ce conduit 12 mène à un orifice de décharge 13 qui est obligué vers le haut et vers l'arrière par rapport à la boîte à feu : il s'ensuit que l'air secondaire. dont la température est fortement haussée par la chauffe préalable, se décharge obli- quement dans une chambre de mélange 14 dans laquelle les gaz de la combustion passent en franchissant une issue étroite 15 *,nagée au dos de la botte à feu 4. La combustion de la fumée se complète dans cette chambre de mélange 14.
Dans le dispositif représenté par les figures 3 et 4, lair secondaire est refoulé au travers d,'un tube 17 par l'ac- tion d'un ventilateur ( qui n'est pas représenté). De ce tube
17 partent un certain nombre de carneaux à combustion 18 parallèles entre eux et aboutissant à une chambre collective
19 d'ù part un nouveau faisceau de tubes de raccordement 20 lesquels débouchent dans un conduit 21 aménagé dans une aloi son intermédiaire 22 de la chaudière. Ce conduit al donne. soit à un coté. soit aux deux cotés du foyer.
dans un canal 23 ( ou dans plusieurs canaux 83)
Ce ou ces canaux @3. à leur tour, communiquent avec un canal de traverse 24, de celui-ci 1,'air secondaire effectue sa décharge en franchissant une chicane 25 placée obliquement; .Il delà du bord de cette chicane, cetsair rencontre le cou- rant des gaz de la combustion sortant par un orifice 26; c'est ce qui assure une combustion complète des éléments com
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plète des éléments combustibles àontenus dans la fumée, grâce à la haute température atteinte par l'air secondaire dans son passage au travers des tubes 18 et 20.
Dans ces conditions, l'air secondaire bénéficie d'une première chauffe en traver- sant les tubes 18 et 20, par 1.* effet de la chaleur des gaz de la combustion dont le courant traverse les derniers com- partiments du faisceau de tubes d'eau, et son éohauffement s'accentue encore dans son passage au travers du ou des canaux 23 aménagés dans les murs du foyer.
Dans la figure 5 on voit des moyens 27 destinés a opérer la chauffe préalable de l'air primaire,, et aménagés dans le trajet que les gaz de fumée effectuent en se rendant à la cheminée.
Le dispositif 28 communique avec un autre système 29,et celui-ci communique lui-même avec un dispositif 30. Grâce à un agencement de chicanes telles que 31 et 32 les gaz de la combustion sont foroés de prendre un chemin en zig-zag dans leur traversée des dispositifs 87.28 et 29 prévus pour assurer la chauffe préalable. Dans L'exemple construit selon la figure 5 il est à noter que l'air primaire doit être à une températu- re moyenne tandis que l'air secondaire peut monter à n'importe quel degré de chaleur,
L'air primaire chauffé est transmis au cendrier en pas. sant par un tuyau 33 où le volume d'air débité est réglé au moyen d'une soupape ou registre 34.
Le courant d'air secon- daire arrive des té chauffeurs 28 et 29 et passe par le conduit 35 dans lequel est aménagée une soupape de contrôle 36 pour aboutir au dispositif de chauffe préalable 30. De ce dernier. l'air secondaire passe dans un canal de distribution 37,d'où il se rend, en traversant les orifices de passage en oblique 36, à l'orifice 39 ménagé dans la voûte du foyer,où, grâce à l'intensité de la chaleur développée, il donne lieu à une combustion parfaite de toutes les particules ou de tous élé- ments gazeux pouvant se trouver dans les gaz de la combustion
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émis par le foyer.
Dans le système représenté aux figures 6 et 7. le cou- rant d'air secondaire est transmis à travers un conduit laté- ral 40 et, de celui-ci o,'est au travers d'un grand nombre de tubes 41 à section relativement étroite qu'il parcourt la parw tie terminale du système aquatubulaire ( faisceaux,bancs).
Les tubes 41 alors dirigés en dessous du faisceau aquatubulaire,* vont aboutir au vanal de distribution 42 ménagé dans la voûte du foyer., où l'air secondaire est débité par un nombre appro- prié de tubes à perforations 43 en sorte de rejoindre les gaz de la combustion qui montent de la grille du foyer, provoquant ainsi la combustion complète des éléments combustibles dont ces gaz sont constitués.
L*,on peut faire menticndu carborundum en tant que matière appropriée à la construction tes tubes pour cette destination mais bien entendu ce choix du carborundum n'implique pas que L'invention sera limitée à l'emploi de cette matière première,
Les caractéristiques spéciales que l'on trouve dans les différentes constructions de chaudières ici décrites, pourrai- ent trouver leur application à d'autres constructions de chau- dières et de foyers sans sortir, pour cela, du domaine de linvention. Ainsi, par exemple, l'air primaire pourrait être lobjet d'une première chauffe,dans l'installation répondant au cas des systèmes vus aux figures 6 et 7,
ou bien l'on pour- rait recourir à l'emploi de tubes perforés pour assurer la dé- charge de l'air secondaire dans le cas d'un système tel que celui représenté en figure 5. D'autres modifications pourrai- ent également être apportées sans,pour cela, si¯écarter du prin- cipe essentiel de 1.!,,invention. Ainsi,, par exemple, une disposi" tion susceptible d'une certaine importance dans cet ordre d'i- dées, reviendrait à placer une cloison séparatrice sous la gril- le afin de permettre une amenée d'air frais à la partie avant de cette dernière tandis que la partie arrière serait alimen- tée d'air primaire ayant bénéficié d'une chauffe préalable.
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IMPROVEMENTS TO FUMIVOROUS SYSTEMS FOR
STEAM BOILERS, etc.
The object of the present invention is to provide an improved system for ensuring combustion in furnaces of boilers etc. then the consumption of the fumes emitted from it; the new device producing, by the use of very simple means, an effective combustion of the gases emitted by the fuel and * at the same time * an increase in the useful output of the installation.
According to this invention * we are not satisfied with simply ensuring a preliminary heating of the secondary air, the aim is above all to achieve a suitable proportion between the dimensions of the combustion rings and the duct through which the secondary air passes in relation to the composition of the gases. issued
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by the hearth. The discharge of the secondary air must, at most, take place in a suitable direction, and it is a matter of this secondary air being brought to the flue gases in such a way that it mixes there most. intimately possible.
The invention can. that goes without saying; be implemented in different modalities, depending on the type of boiler in operation.
This invention is represented, by way of example, by the accompanying drawings, which show several embodiments thereof in a practical sense,
FIG. 1 is a longitudinal section through a boiler with tubes through which the flue gases of the combustion gas pass, the fuming system of this boiler being designed according to the present invention.
Figure 2 gives a sectional view through the combustion chamber of this boiler.
Figure 3 shows an adaptation of the device to a boiler of the Baboook and Wilcox type.
Figure 4 is a section on the plane designated by IV.IV in Figure 3.
Figure 5 shows a modified construction of a boiler of the same type.
Figure 5 shows another mode of construction of one of these boilers: etc.
Figure 7 is a sectional view along the plane designated by VII-VII in Figure 4.
In FIG. 1, 1 denotes a steam boiler having a flue gas outlet at 2, its hearth being denoted by 3 and its firebox by 42.
In the outlet a for evacuating the fumes, an air reheater 5 has been installed in the known manner, from which the air leaves through outlet 6, and which comprises a bundle of longitudinal tubes giving passage to the exhaust gases. combustion.
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The air which has benefited from a preliminary heating is sent, from its heater, into an oarneau 7 in which there is provided a control valve 8 which can be operated by the driver who, for this purpose, pulls and pushes a rod. 9.
This flue-duct communicates with one or more tubes of the boiler, which serve to pass the reheated secondary air to the firebox 4 where these pipes are connected to a flat tube 11 which, in order to be advantageously disposed on my - you descend several times on the back of the fire boot and is * finally, connected to a relatively wide duct there.
This duct 12 leads to a discharge port 13 which is forced upwards and backwards relative to the firebox: it follows that the secondary air. the temperature of which is greatly increased by the preliminary heating, is discharged obliquely into a mixing chamber 14 in which the combustion gases pass by crossing a narrow outlet 15 *, swam in the back of the fire boot 4. The combustion smoke is completed in this mixing chamber 14.
In the device shown in Figures 3 and 4, the secondary air is forced through a tube 17 by the action of a fan (which is not shown). From this tube
17 leave a number of combustion flues 18 parallel to each other and leading to a collective chamber
19 from which a new bundle of connecting tubes 20 which open into a conduit 21 arranged in an intermediate aloi 22 of the boiler. This leads al gives. either on one side. either on both sides of the fireplace.
in one channel 23 (or in several channels 83)
This or these channels @ 3. in turn, communicate with a transverse channel 24, of which 1, the secondary air discharges by crossing a baffle 25 placed obliquely; .It beyond the edge of this baffle, this air meets the current of combustion gases exiting through an orifice 26; this is what ensures complete combustion of the com elements.
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plete fuel elements contained in the smoke, thanks to the high temperature reached by the secondary air in its passage through the tubes 18 and 20.
Under these conditions, the secondary air benefits from a first heating by passing through the tubes 18 and 20, by 1. * effect of the heat of the combustion gases, the current of which passes through the last compartments of the bundle of tubes. of water, and its heating is further accentuated in its passage through the channel or channels 23 arranged in the walls of the fireplace.
In Figure 5 we see means 27 intended to operate the preliminary heating of the primary air ,, and arranged in the path that the flue gases perform on their way to the chimney.
The device 28 communicates with another system 29, and the latter itself communicates with a device 30. Thanks to an arrangement of baffles such as 31 and 32, the combustion gases are forced to take a zig-zag path in their crossing of devices 87.28 and 29 provided to ensure the preliminary heating. In the example constructed according to figure 5 it should be noted that the primary air must be at an average temperature while the secondary air can rise to any degree of heat,
The heated primary air is transmitted to the ashtray in steps. sant by a pipe 33 where the volume of air delivered is regulated by means of a valve or register 34.
The secondary air stream arrives from the heaters 28 and 29 and passes through the conduit 35 in which is arranged a control valve 36 to terminate in the preheater 30. Of the latter. the secondary air passes into a distribution channel 37, from where it goes, crossing the oblique passage orifices 36, to the orifice 39 formed in the vault of the hearth, where, thanks to the intensity of the developed heat, it gives rise to perfect combustion of all the particles or gaseous elements that may be found in the combustion gases
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issued by the household.
In the system shown in Figures 6 and 7, the secondary air stream is transmitted through a side duct 40 and, from this, through a large number of cross-sectional tubes 41. relatively narrow that it traverses the terminal part of the aquatubular system (bundles, banks).
The tubes 41 then directed below the aquatubular bundle, * will end in the distribution valve 42 provided in the vault of the fireplace., Where the secondary air is delivered by an appropriate number of perforated tubes 43 so as to join the combustion gases which rise from the grate of the hearth, thus causing the complete combustion of the fuel elements of which these gases are made.
L *, we can make menticndu carborundum as a material suitable for the construction of your tubes for this destination but of course this choice of carborundum does not imply that the invention will be limited to the use of this raw material,
The special characteristics which are found in the various boiler constructions described here could find application in other constructions of boilers and fireplaces without departing, therefore, from the scope of the invention. Thus, for example, the primary air could be the object of a first heating, in the installation corresponding to the case of the systems seen in Figures 6 and 7,
or else one could resort to the use of perforated tubes to ensure the discharge of the secondary air in the case of a system such as that shown in FIG. 5. Other modifications could also be made. be made without departing from the essential principle of 1.! ,, invention. Thus, for example, a provision likely to be of some importance in this order of ideas would amount to placing a dividing wall under the grill in order to allow a supply of fresh air to the front part of the grill. the latter while the rear part would be supplied with primary air having benefited from a preliminary heating.