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Perfectionnements aux dispositifs assurant la combustion des fumées.
L'invention concerne des perfectionnements aux dispositifs propres à assurer la combustion des fumées, destinés aux foyers de chaudières et autres, du type à admission d'air sous la grille, cet air étant entrainé à l'arrière du foyer, où il estamené au contact de surfaces chaudes afin de le réchauffer, l'air réchauffé étant introduit, dans la chambre de combustion, à l'extrémité arrière de cette dernière, de façon à entrer en contact avec les gaz non brûlés ou lés produits de combustion tels les fumées et l'équivalent.
Antérieurement , dans les dispositifs de ce genre, on a constaté que, lorsque le contrôle de l'admission de l'air s'effectue en un point voisin des surfaces de chauffe,il s'en
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suit un étranglement inutile en raison de l'espace disponible limité, c'est à dire que lorsque le registre ou clapet contrô- lant l'admission de l'air réchauffé est situé approximativement au niveau dos barreaux de grille, on rencontre des difficultés constructives, spécialement en ce qui concerne la visibilité et l'accessibilité .De plus, le registre ou clapet se trouvant placé dans une zone de température élevée, peut se gauchir et cesser de fonctionner.
En outre, les dispositions connues ne sont pas appropriées à l'emploi de foyers à alimentation mécanique et tirage forcé.
Le principal objet de l'invention est d'éliminer dans la uesure du possible les susdites difficultés et de rendre par suite le dispositif de combustion des fumées plus durable et plus efficace.
Dans 10 typede foyer dont question, on constate qu'il est difficile d'introduire une quantité suffisante d'air chaud à l'endroitde l'autel ou de toute autre surface chaude situéeà l'arrière du foyer, afin d'assurer la combustion de tous les gaz non brûlés se rendant à la cheminée. Pour amener la quantité nécessaire d'air, il a été jusqu'ici d'usage courant de laisser entrouverte la porte du foyer, ce qui est désavanta- geux du fait de l'abaissement de la température du foyer, et, indépendamment des inconvénients mécaniques qui en résulte pour les tubes ,la la chaudière et l'enveloppe do foyer, réduit l'efficacité de la combustion.
L'invention a également pour objet d'assurer l'introduction d'une quantité suffisants d'air réchauffé à l'avant ou en tout autre point convenable du foyer pour faciliter la combustion complète.
L' inven tion consiste, par conséquent, en un dispositif de combustion des fumées, qui comprend des moyens pour réchauffer préalablement de l'air en dessous dé la grille de môme quàu- dessus et derrière la grille, et à entrainer cet air vers une zone contenant du combustible non consommé; des moyens, disposés
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sous le niveau de la grille, pour controler l'alimentation du dit air réchauffé; des moyens pour réchauffer préalablement une quantité d'air supplémentaire dans les cerneaux, maçon- neries, ou cendrier) des moyens pour entrainer cette quantité supplémentaire d'air réchauffé à l'avant du foyer, et des moyens pour contrôler l'admission de cette qu'habité supplé- mentaire d' air.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en se référantaux dessins annexés, dans lesquels:
Fig 1 est une vue en élévation latérale d'une chaudière du type Lancashire, vue partiellement en coupe;
Fig 2 est une vue partielle d'une variante)
Fig 3 est une vue en élévation de face d'un tube de foyer;
Fig 4 montre le détail d'une porte de foyer;
Fig 5 montre le détail d'un joint de la conduite d'amenée d' air.
En se référant à la fig 1, la chaudière I estétablie dans un bâti de maçonnerie usuel, et le tube de foyer est pourvu, à la manière usuelle, d'une paroi d'autel 3, et d'une grille 4. La parois 3 est de préférence établie à la manière représentée pour recevoir la boite à air 5, dont il sera question par après, et une seconde paroi 6 est disposée derrière la paroi 3, et forme une chambre collectrice de poussières 7. Cette paroi constitue également une chicane pour diriger l'air sous une certaine inclinaison dans la chambre de combustion.
La boite à air 5, bien qu'elle ait été représentée schématiquement pour la facilité , est de préférence constituée d'une partie horizontale métallique, ou formée de toute autre matière réfractaire, et d'une partie verticale métallique, ou formée d'une autre matière réfractaire, comportant
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une ouverture latérale de sortie 8, ménagée à sa partie supé- rieure.
Les deux parties sont réunies de façon étanche, et sont logées dans la paroi d'autel 3 à la manière représentée. Une plaqua d'autel 9, incorporée à la paroi 3, sert à supporter les barreaux de grille 4. L'extrémité antérieure de la boite à air est pourvue d'un registre ou d'un clapet 10, qui, dans le présent cas, est monté à pivot et peut basculer dans la position d'ouverture complète grâce à un système de tiges ou de leviers articules II et 12. La tige ou le levier 12 passe à l'avant du foyer et est passé dans un anneau suspendu à la devanture, ce levier ou tige étant recourbé ou conformé d'autre manière, comme en 14, afin de constituer une poignée de manoeuvre.
Des échancrures lô servant à engager le levier ou tige dans l'anneau, non représenté , pour maintenir le rogistre ou clapet 11 dans toute position voulue de réglage.
Le fonctionnement de la disposition ci-dessus décrite est ainsi qu'il suit: L'air froid pénétrant dans le cendrier s'y échauffe et traverse la boite à air dont il s'évacue latéraloment, en 8, et vient frapper de face les maçonneries chaudes. L'air s'élève alors, à nouveau vers l'arrière et de haut, en même temps qu'il soustrait de la chaleur aux surfaces des parois 3 et 6 avec lesquelles il est en contact.
Au momentoù l'air atteint la chambre de combustion, il est suffisamment réchauffé pour déterminer ou favoriser la combustion des gaz non brûlés ou des fumées passant par dessus les parois 3 et 6.
On peut faire remarquer que le registre ou clapet 10 se trouvant logé sous le niveau de la grille, est visible et facilement accessible, et peut être complètement ouvert, tandis que si ce registre ou clapet était logé à côté de l'ouverture 8, il serait invisible, d'accès diffioile, et, dans la position d'ouverture complète, étranglerait partiellement
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l'arrivée de lair.
D'autres avantages de l'agencement pésident dans une plus grande étendue de surface de maçonnerie chaude sur laquelle l'air peut se déplacer; l'air est uniformément distribué sur toute la largeur de la boite d'autel, et l'on évite la diffi- cuité de réaliser une gaine étanche pour la tige de manoeuvre obligatoire lorsque le controle est situé au dessus du niveau des barreaux de grille, o'est à dire au dessus de la plaque d'autel. On évite également de devoir plier ou courber la tige de manoeuvre pour en adapter le fonctionnement à la courbure de la chaudière, du tube ou des carneaux.
Dans la variante représentée à la fig 2, la construction est prévue pour un foyer à alimentation mécanique. Dans cette figure, 16 désigne la devanture de la chaudière et de l'air est admis au tube 17, d'où il passe à la boite 5.
Une bride ou une rondelle, 18a, est montée sur le conduit 17 afin de s'adapter à la plaque 16, un clapet de réglage, non représenté, étant agencé à l'extrémité d'entrée du conduit 17. L'extrémité de sortie de ce conduit est assujettie à la plaque d'autel 9 par les écrous 18 et 19. La courbe de 'la conduite 17 traversant la paroi 3 est noyée dansdu réfractaire. Le fonctionnement est analogue à celui qui a été précédemment décrit.
.En se référant à nouveau à la fig 1, on décrira ci-après un agencement dans lequel une arrivée supplémentaire d'air réchauffé est prévue à l'avait du foyer, afin d'y amener une quantité suffisante pour compléter la combustion des fumées ou autres gaz. On a précédemment indiqué qu'à cet effet il était difficile d'admettre une quantité suffisante d'air à l'arrière de la chambre de combustion.La quantité supplémen- taire est prélevée à un tube de forme en U, 20, supporté par le bâti de maçonnerie, et par exemple à l'aide de chaines 21.
L'air venant de l'extérieur du four pénétre et traverse le tube 20, logé dans le carneau 2, comme indiqué par les
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@ est flèches, et, après avoir quitté le tube, cet air/amène, par une conduite 23, à la porte du foyer. Le mode d'admission de l'air au foyer est indiqué aux fige 3, 4 et 5. La conduite 23 est reliée à la conduite 24, convenablement assujettie, et l'extrémité de cette conduite est coupée obliquement comme indiqué par la ligne 25. Sur la porte du foyer 26 on monte une conduite 27, coupée de façon à former joint étanche avec l'extrémité de la conduite 24.
Intérieurement à la porte 26 on dispose une boite ou conduite (le distribution 28, dans laquelle l'air pénètre par le passage 29. Des perforations 30, convenablement placées admettent l'air à l'avant 4 foyer. Une vanne de contrôle, indiquée en 31, peut être prévue pour régler l'alimentation supplémentaire d'air réchauffé.
Afin de prévenir dans la mesure du possible les fuites d'air au joint 25, on prévoitun manchon 32 disposé sur le joint comme le montre la figure 4. Ce manchon coopère avec une bride 33 et un ressort 34 peut être enfilé par derrière sur la conduite 24, afin de permettre l'ouverture et la fermeture de la porte du foyer. Des garnitures convenables peuvent être introduites entre le manohon et les conduits 24 et 27, et des butées 35 servent à placer le manchon dans la position de fermeture ou de fonctionnement.
Grâce à l'agencement qui vient d'être décrit, de l'air froid est réchauffé en traversant le tube 20, et il est amené et introduit à ,l'avant du foyer -- ou en tout autre endroit convenable de la longueur du tube de foyer -- en passant par la vanne de controle ou de réglage 31.
L'invention qui a été décrite peut également s'appliquer aux foyers chauffés aux gaz perdus, et autres.
En pareils cas l'air préalablement réchauffé est admis en un point voisin du foyer, c'est à dire en un endroit quel- conque approprié, l'agencement étant tel, ainsi qu'on pourra le déduire de la description qui précède,, qu'on réalise
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l'introduction d'une quantité suffisante d'air pour la com- bustion complète dans un foyer alimenté en gaz ou gaz de gazogène.
Diverses modifications pourront être apportées dans les détails de construction, suivant le type de la chaudière à laquelle l'invention est appliquée, et toutes les variantes, comprenant les caractéristiques définies, rentrent évidemment dans les limites de l'invention.
H e v e n d i i c a t i o n s
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*=*=*=-1}=*=..,=f.=4:::*=..n-=*==*=* ( 1.-Un dispositif pour assurer la combustion des fumées, com- ( prenant des moyens pour réchauffer préalablement de l'air sous la, grille d'un foyer, de même qu'au dessus et derrière la grillé, et l'amener dans une zône contenant du combustible non ('consommé) des moyens ,,disposés sous le niveau de la grille, Résumé. ( pour contrôler l'alimentation de cet air réchauffée des moyens ( ( pour réchauffer une quantité supplémentaire d'air, dans les ( carneaux, les maçonneries ou le cendrier, et des moyens pour ( amener cet air supplémentaire récehauffé à l'avant ou en tout ( autre point approprié de la chambre de combustion.
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2.- La combinaison, avec ur3.ispasi tif de combustion de
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Improvements to devices ensuring the combustion of fumes.
The invention relates to improvements to devices suitable for ensuring the combustion of fumes, intended for furnaces of boilers and others, of the type with air intake under the grate, this air being entrained at the rear of the fireplace, where it is brought to the contact with hot surfaces in order to heat it, the heated air being introduced into the combustion chamber at the rear end of the latter, so as to come into contact with unburned gases or combustion products such as fumes and the equivalent.
Previously, in devices of this type, it has been found that, when the control of the air intake is carried out at a point close to the heating surfaces, it is
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follows an unnecessary throttling due to the limited space available, that is to say that when the damper or valve controlling the admission of heated air is located approximately at the level of the grid bars, constructive difficulties are encountered , especially with regard to visibility and accessibility. In addition, the damper or valve placed in an area of high temperature, may warp and stop functioning.
In addition, the known arrangements are not suitable for the use of hearths with mechanical supply and forced draft.
The main object of the invention is to eliminate as far as possible the aforesaid difficulties and consequently to make the flue gas combustion device more durable and more efficient.
In 10 types of fireplace in question, it is found that it is difficult to introduce a sufficient quantity of hot air at the location of the altar or any other hot surface located behind the fireplace, in order to ensure combustion. of all unburned gases going to the chimney. In order to supply the necessary quantity of air, it has hitherto been common practice to leave the door of the hearth ajar, which is disadvantageous because of the lowering of the temperature of the hearth, and, apart from the disadvantages mechanical effects for the tubes, the boiler and the firebox, reduce the efficiency of combustion.
Another object of the invention is to ensure the introduction of a sufficient quantity of heated air at the front or at any other suitable point of the hearth to facilitate complete combustion.
The invention therefore consists of a flue gas combustion device which comprises means for preheating air below the grate as well as above and behind the grate, and for entraining this air towards a grate. area containing unconsumed fuel; means, willing
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below the level of the grid, to control the supply of said heated air; means for preheating an additional quantity of air in the kernels, masonry, or ashtray) means for entraining this additional quantity of heated air at the front of the fireplace, and means for controlling the admission of this than additional air inhabited.
Other characteristics of the invention will emerge from the description which follows, with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig 1 is a side elevational view of a Lancashire type boiler, partially sectioned;
Fig 2 is a partial view of a variant)
Fig 3 is a front elevational view of a hearth tube;
Fig 4 shows the detail of a fireplace door;
Fig 5 shows the detail of a gasket of the air supply duct.
Referring to fig 1, the boiler I is established in a usual masonry frame, and the hearth tube is provided, in the usual manner, with an altar wall 3, and a grid 4. The walls 3 is preferably established in the manner shown to receive the air box 5, which will be discussed later, and a second wall 6 is disposed behind the wall 3, and forms a dust collecting chamber 7. This wall also constitutes a baffle to direct the air at a certain inclination into the combustion chamber.
The air box 5, although it has been shown schematically for convenience, is preferably made of a horizontal metallic part, or formed of any other refractory material, and of a vertical metallic part, or formed of a other refractory material, comprising
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a lateral outlet opening 8, provided in its upper part.
The two parts are joined together in a sealed manner, and are housed in the altar wall 3 in the manner shown. An altar plate 9, incorporated in the wall 3, serves to support the grille bars 4. The front end of the air box is provided with a register or a valve 10, which, in this case , is pivotally mounted and can swing into the fully open position thanks to a system of rods or articulated levers II and 12. The rod or lever 12 passes to the front of the fireplace and is passed through a ring suspended from the front, this lever or rod being curved or shaped in another way, such as 14, in order to constitute an operating handle.
Notches lô serving to engage the lever or rod in the ring, not shown, to maintain the rogistre or valve 11 in any desired adjustment position.
The operation of the arrangement described above is as follows: The cold air entering the ashtray heats up there and passes through the air box from which it escapes laterally, at 8, and strikes the front hot masonry. The air then rises, again towards the rear and from above, at the same time as it withdraws heat from the surfaces of the walls 3 and 6 with which it is in contact.
By the time the air reaches the combustion chamber, it is sufficiently heated to determine or promote the combustion of unburned gases or fumes passing over walls 3 and 6.
It can be noted that the register or valve 10 located below the level of the grid, is visible and easily accessible, and can be fully opened, while if this register or valve was housed next to the opening 8, it would be invisible, difficult to access, and, in the fully open position, would partially throttle
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the arrival of air.
Further advantages of the arrangement reside in a larger area of hot masonry surface over which air can move; the air is uniformly distributed over the entire width of the altar box, and the difficulty of making a sealed sheath for the compulsory operating rod is avoided when the control is located above the level of the grid bars , ie above the altar plate. It also avoids having to bend or bend the operating rod to adapt its operation to the curvature of the boiler, the tube or the flues.
In the variant shown in Fig. 2, the construction is provided for a mechanically powered fireplace. In this figure, 16 designates the front of the boiler and air is admitted to tube 17, from where it passes to box 5.
A flange or washer, 18a, is mounted on the duct 17 in order to match the plate 16, an adjustment valve, not shown, being arranged at the inlet end of the duct 17. The outlet end of this duct is secured to the altar plate 9 by the nuts 18 and 19. The curve of the duct 17 passing through the wall 3 is embedded in the refractory. The operation is similar to that which has been previously described.
Referring again to FIG 1, an arrangement will be described below in which an additional heated air inlet is provided to the fireplace, in order to provide a sufficient quantity to complete the combustion of the fumes. or other gases. It has previously been stated that for this purpose it is difficult to admit a sufficient quantity of air to the rear of the combustion chamber. The additional quantity is taken from a U-shaped tube, 20, supported by the masonry frame, and for example using chains 21.
The air coming from the outside of the oven enters and passes through the tube 20, housed in the flue 2, as indicated by the
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@ is arrows, and, after leaving the tube, this air / brings, through a pipe 23, to the door of the fireplace. The mode of admission of air to the fireplace is indicated in figs 3, 4 and 5. Line 23 is connected to line 24, suitably secured, and the end of this line is cut obliquely as indicated by line 25 A pipe 27 is mounted on the door of the fireplace 26, cut so as to form a tight seal with the end of the pipe 24.
Inside the door 26 there is a box or pipe (the distribution 28, in which the air enters through the passage 29. Perforations 30, suitably placed admit the air to the front 4 hearth. A control valve, indicated at 31, can be provided to adjust the additional supply of heated air.
In order to prevent as far as possible air leaks at the seal 25, a sleeve 32 is provided which is disposed on the seal as shown in FIG. 4. This sleeve cooperates with a flange 33 and a spring 34 can be threaded from behind onto the seal. pipe 24, to allow the opening and closing of the door of the fireplace. Suitable gaskets can be inserted between the manohon and the conduits 24 and 27, and stops 35 serve to place the sleeve in the closed or operating position.
Thanks to the arrangement which has just been described, cold air is heated by passing through the tube 20, and it is brought and introduced at the front of the hearth - or at any other suitable place along the length of the stove. fire tube - passing through the control or adjustment valve 31.
The invention which has been described can also be applied to homes heated with waste gases, and the like.
In such cases the preheated air is admitted at a point close to the hearth, that is to say at any suitable place, the arrangement being such, as can be deduced from the preceding description, we realize
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the introduction of a sufficient quantity of air for complete combustion into a hearth supplied with gas or gasifier gas.
Various modifications may be made in the construction details, depending on the type of the boiler to which the invention is applied, and all the variants, including the defined characteristics, obviously come within the limits of the invention.
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* = * = * = - 1} = * = .., = f. = 4 ::: * = .. n - = * == * = * (1.-A device to ensure the combustion of smoke, com - (taking means to preheat the air under the grate of a fireplace, as well as above and behind the grate, and bring it into a zone containing fuel not ('consumed)' means, , arranged under the level of the grille, Summary. (to control the supply of this heated air means ((to heat an additional quantity of air, in the (flues, masonry or ashtray, and means for ( bring this additional reheated air to the front or to any other appropriate point in the combustion chamber.
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2.- The combination, with ur3.ispasi tif combustion of