<Desc/Clms Page number 1>
INSTALLATION DE CHAUFFAGE A HUILE LOURDE SANS PULVERISATION-EN VUE DE LA PRODUCTION DE VAPEUR ET D'EAU CHAUDE.
La présente invention a pour objet une installa,:.. tion de ohauffage à huile lourde du type dans lequel l'huile non pulvérisée est brûlée dans une cuvette de combustion montée dans le foyer, sous l'action d'un courant d'air soufflé.
Par rapport aux installations de chauffage de ce genre connues,l'invention se distingue avantageusement par la circulation judicieuse des gaz brûlés qui permet l'uti- lisation presque complète des calories pour le chauffage de l'eau et subsidiairement de l'air oomburant;par l'emploi d' une cuvette de combustion aisément amovible disposée à la base d'une couronne conique perforée traversée par de l'air soufflé;par l'emploi d'un clapet automatique normalement fermé sous la pression du ventilateur mais s'ouvrant,en cas d'arrêt de ce dernier, pour permettre la combustion sous tirage naturel;par une tuyauterie d'amenée d'huile à la cuvette de combustion pénétrant dans le foyer et refroidie intérieurement et extérieurement par une circulation d'air froid qui empèche les dépôts dans la dite tuyauterie;
par
<Desc/Clms Page number 2>
un empilage de matériaux réfraotaires disposés en quinoonoe dans la chambre de combustion dans le but de filtrer et répartir les flammes;par des supports prévus dans la dite chambre de combustion et destinés à supporter une grille permettant le chauffage éventuel au combustible solide;par un système d'alimentation d'huile réglable soit automatiquement par des organes dépendant de régulateurs thermosta- tique ou à membrane, soit à la main indépendamment de tout mécanisme automatique;par un disjoncteur de sûreté interoalé dans le circuit électrique du ventilateur et réglant directement ou indirectement l'amenée d'huile au foyer;par un réglage automatique de l'arrivée d'air comburant au foyer sous l'action d'un régulateur thermostatique ou organe de réglage équivalent.
Grâce à, ces divers dispositifs,on réalise une installation de chauffage spécialement adaptée au combustible liquide,tout en supprimant les inconvénients résultant des anciennes chaufferies au combustible solide transfor- mées,ainsi que des chaufferies où le combustible liquide est pulvérisé et provoque des dépôts de suie et détériore les parois du foyer par son dard.
De plus le chauffage et le réglage de l'air comburant, Comme le réglage de l'huile suivant les circonstances.automatiquement ou à la main,sont obtenus par des moyens simples et sûrs,assurant la température désirée dans chaque local En outre,en cas de rupture du courant électrique, la combustion de l'huile peut s'effeo.- tuer sous l'action du tirage naturel de la cheminée,et éventuellement en quelques minutes le foyer peut être utilisé pour le chauffage au combustible solide par le montage d'une grille dont la position est prévue au-dessus de la cuvette de combustion,qui sera alors enlevée et ensuite replacée sans difficulté pour la marche normale à l'huile.
Enfin l'installation spécialement envisagée dans son application au chauffage central peut évidemment être utilisée dans divers buts dans l'industrie,ainsi,par exemple,
<Desc/Clms Page number 3>
la base comportant le foyer et les chaires de fumée et de réchauffage d'air peut reoevoir isolément,sous une forme appropriée,d'autres destinations.
Le dessin annexé à ce mémoire montre l'installation conforme à l'invention,spécialement pour le cas de réalisation d'un chauffage central.
Fig.I est une vue générale en élévation de l'installation,avec une coupe dans le réservoir à flotteur, et le clapet automatique du tirage naturel.
Fig,2 est une coupe schématique en élévation.
Fig.3 est une coupe en plan par A-B de Fig.3.
Fig. 4 est une coupe en plan par E-F de Fig.3 au travers de la chambre de fumée.
Fig. 5 est une coupe en plan par E-F de Fig,2 au travers de la chambre de chauffage d'air.
La chaudière,de préférence verticale et circulaire comme représenté au dessin,comprend une enveloppe extérieure a montée sur un socle u,sur lequel repose également une enveloppe intérieure b de moindre hauteur limitant la chambre de combustion proproment dite 1.L'enveloppe extérieure a forme une bordure d, raccordée à une plaque e entretoisant à leur partie supérieure les tubes de fumée j. et 1 qui ont fixés à leur partie inférieure respectivement par la plaque g et l' anneau h.Les tubes de fumée 1 partant de la plaque aboutissent dans une chambre n dans laquelle la direction suivie par les gaz brûlés est inversée vers les tubes 1;
cette inversion est facilitée par les courbures directrices du couvercle k de la chambre n,lequel est pourvu également d'une tubulure o raccordée à la cheminée et obturable par un clapet p; Ce cou- vercle peut être muni également d'ouvertures pour le nettoyage et il est protégé contre le rayonnement par un isolement approprié ou au moyen d'une enveloppe d'eau formant surface de chauffe: surchauffeur,réohauffeur d'eau d'alimentation,etc.
La chambre de combustion i porte un anneau desti-
<Desc/Clms Page number 4>
né à recevoir éventuellement une grille de secours r permettant le chauffage au combustible solide.De plus la oham- bre 1 est pourvue d'un filtre s. destiné à répartir les flammes et constitué par des séries de barreaux en matériaux réfractaires disposés en quinconce.Enfin la chaudière est pourvue d'une porte t qui permettra le chargement du charbon aussi bien que l'allumage de l'huile et la surveillance de l'inflammation.
A la base de la chambre i est disposée une couronne conique A perforée de canaux dirigés vers le haut, et fermée à la partie inférieure par la cuvette de combustion v pouvant coulisser dans des glissières appropriées de manière à pouvoir aisément être amenée en place et retirée,grâce à une découpure Bt prévue dans le socle,et traversant la chambre annulaire y, où aboutissent les tubes périphériques 1,,et la chambre annu laire x dans laquelle l'air soufflé par le ventilateur se réchauffe au contact de la paroi de la chambre y parcourue par les gaz brûlés,avant de s'échapper à la cheminée par le conduit m.
L'air soufflé par le ventilateur Vt dans la chambre x traverse des canaux z pour se concentrer dans la chambre w entourant la couronne A et la cuvette v.Sur sa face diamètra- lement opposée à l'entrée d'air Le, la chambre x est peroée d' une ouverture communiquant avec l'extérieur et obturée par un clapet Kl,se fermant de l'intérieur vers l'extérieur, de telle sorte qu'il se ferme sous ltaction de la pression du ventilateur Vt, mais s'ouvre plus ou moins suivant la valeur de la pression de l'air du tirage naturel,comme le montre en coupe la Fig.I (positions 1, 2 et 3) lorsque le ventilateur est fermé.
Dans la découpure Bt prévue dans le socle u,sont ménagées des ouvertures obturables Dk permettant le nettoyage de la chambre de fumée y;
L'huile est amenée au-dessus de la ouvette v par un tube Zr relié à la tuyauterie d'amenée 01 et entouré d'une
<Desc/Clms Page number 5>
enveloppe Rr dans laquelle arrive l'air frais par Og et sort par Om dans le but de refroidir le tube Zr et d'éviter une distillation de l'huile dans le tuyau Zr.De plus pour empè- cher la formation de dépôt dans ce dernier,ce qui pourrait occasionner des obstructions et par suite des arrêts dans l' alimentation,la tuyauterie 01 est raccordée directement au ventilateur Vt par le conduit Z1 de manière à insuffler en Lo de l'air à l'huile dont l'écoulement sera ainsi activé dans ce tube Zr,
lequel sera en même temps refroidi intérieurement.
La tuyauterie 01 commandée par un régulateur à main Hr est en communication avec un réservoir Ao pourvu d'un robinet de vidange Eh, d'un flotteur Sa et d'un filtre Of, soit directement par une conduite Do,soit indirectement par l'intermédiaire de la soupape automatique de réglage Or et de la soupape de sûreté Sv, dont la oommunication avec le réservoir Ao peut être obturée par la vanne intermédiaire Zv.Le réservoir Ao est lui-même alimenté par un réservoir général en communica- tion avec lui par nne tuyauterie dans laquelle est branchée une vanne d'arrêt Hv.
Lorsque l'installation fonctionne,la soupape de sûreté Sv est maintenue soulevée par un cable,corde,eto.-Ko s' enroulant autour d'une poulie Ro pour se relier à un levier Sg accouplé à un disjoncteur automatique Ea intercalé dans les conducteurs électriques aboutissant au moteur du ventilateur Vt.
D'autre partla soupape de réglage automatique Or est sous la commande du thermostat Th dont le levier Rh porte un support gradué Ev auquel est fixé,dans une position désirée,un cable,ou une tige Kg reliée à la tige de la soupape;cette tige est filetée et porte deux écrous Mm dont le contact avec une butée fixe en forme d'étrier détermine les courses maxima et minima.
La vanne Ls réglant l'arrivée d'air dans la chambre x du socle est également sous la dépendance du thermostat Th, qui agit sur un levier Hb relié à une fourche Gb,dont la position est réglable au moyen des écrous de réglage Ss et d'un
<Desc/Clms Page number 6>
ressort approprié.
Oeoi dit, on comprend aisément que,l'huile étant supposée s'écouler par son propre poids,si l'on ouvre la soupape Hv,l'huile montera dans le réservoir Ao et dans les carters des soupapes Sv et Or jusqu'à atteindre un niveau commun réglé par le flotteur Sc et dépassant les tubulures de liaison,le réservoir Ao et les susdits carters constituant des vases communiquants.
La vanne à main Hr étant ouverte,l'huile arrive dans la tuyauterie 01 et s'écoule du tube Zr dans la cuvette de combustion .Lorsque celle-ci est à moitié remplie, on ferme la vanne Hr, et on e@flamme l'huile au moyen d'une mèche enflammée, d'un chiffon de papier,etc.On met ensuite le ventilateur Vt en marche en manoeuvrant le levier Sg du disjoncteur Ea,par suite la soupape automatique Sv s'ouvre totalement.L'huile continue à brûler dans la cuvette v; lorsqu'elle est presque complètement brûlée, on ouvrira la vanne Hr et l'huile s'écoulera alors régulièrement vers la cuvette.
Si l'admission d'huile a été tarée trop bas dans la soupape automatique Sv,de sorte qu'elle arrive trop lentement à la cuvette V il suffirait,en ouvrant une soupape ap-
EMI6.1
propriée,de permettre à l'huile de afécouler directement par 1 e ./ y la tuyauterie Do.Cette oommunioation sera supel r1mée,10rsque la mise à feu de l'huile aura eu lieu. g ventilateur étant mis marche,il insuffle Le ventilateur Vt étant mis en marche,il insuffle de l'air dans la chambre x. et par suite dans la chambre w,d'pù il s'échappe par les nombreuses ouvertures traversant avec une inclinaison de bas en haut la couronne conique A, et aspire la flamme montante et riche en carbone formée par l'huile brûlant dans la cuvette v.
L'origène de l'air se mélange à la flamme qui s'élève sans fumée dans la chambre de combustion 1.IL en résulte dans le socle de la chaudière une dépression qui provoque l'aspiration d'air circonférentiel en même temps que centralement par l'ouverture ménagée au centre de la cuvette v.
Les particules de carbone qui pourraient être entraînées au début par les flammes sont arrêtées et brûlées par le filtre
<Desc/Clms Page number 7>
surchauffé s, de façon à éviter la formation de suie.
Les flammes arrivant dans la chambre de dérivation n par les tubes .1 peuvent être dirigées directement vers la che- minée par la tubulure 0 dans le cas de tirage insùffisant jusqu' à ce que à la.suite de l'échauffement de la cheminée les gaz puissent être envoyés par les tubes périphériques 1 dans la chambre de fumée y pour s'échapper ensuite par la tubulure m @ à la cheminée,après avoir chauffer l'air comburant soufflé par le ventilateur Vt.
Comme il a été dit,lorsque le ventilateur fonctionne, la pression de l'air est suffisante pour fermer le clapet Kl (position I).
L'huile s'écoule ainsi d'une manière constante maxima réglée par la position de l'écrou inférieur Mm de la soupape de réglage Or.Suivant que la température de l'eau de la chaudière ( ou la pression de la vapeur) varie,le levier Rb du thermo- régulateur monte ou descend réglant ainsi automatiquement les organes livrant passage à l'huile et à l'air.
Comme il a été dit précédemment,cette installation de chauffage est à l'abri des interruptions involontaires de courant électrique par l'utilisation du tirage naturel.En efet en cas d'arrêt du ventilateur Vt,le disjoncteur automatique Ea provoque la fermeture partielle de la soupape de sûreté Sv. L' afflux d'huile est ainsi limité au besoin de la flamme qui peut être alimentée par la quantité d'oxygène fournit par l'air as- piré par tirage naturel à la suite de l'ouverture du clapet automatique Kl.Par suite meilleur est le tirage de la cheminée, plus grande peut être la flamme en cas d'arrêt du ventilateur, de sorte que lorsque ce tirage est très bon et que la chaudière ne doit pas être soumise à un trop grand effort,!'installation peut fonctionner sans intervention du ventilateur.
On se rend compte également que l'on peut régler éga- lernent le chauffage à la nain en faisant abstraction des orga- nes de réglage automatique.Dans ce cas,on ferme la soupape Zv et l'huile arrivera 4 la soupape à main Hr directement par la
<Desc/Clms Page number 8>
tuyauterie Do;la, vanne à air Ls pourra naturellement être ac- tionnée à la main aussi.
En cas de besoin, comme il a été expliqué précédemment, on pourra utiliser un combustible solide,il suffira de retirer la cuvette v, de poser la grille r et d'enfourner le charbon par la porte t. Ceci peut être réalisé en quelques minutes et sans nécessiter l'intervention d'un homme de métier.
Il ressort de cette description que l'installation faisant l'objet de la présente invention possède de multiples et importants avantages par rapport aux systèmes de chauffage connus.