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"Perfectionnements aux chaudières pour chauffage oentral"
La présente invention concerne les chaudières du type employé pour le chauffage central, et plus spécialement les chaudières seotionnées comportant une grille inclinée alimentée en combus- tible par un piston animé d'un mouvement de va-et-vient, sous une trémie de chargement.
..' Il existe déjà de nombreux types de chaudières de ce genre, dont certaines assurent en même temps an décrassage automatique.
Le combustible brûlé dans ces chaudières est de petites dimensions mais doit être d'une qualité adéquate étant donné notamment le travail de frottement ou de glissement , du combustible sur la grille inclinée.
Il en résulte que tous les combustibles ne peuvent pas être employés dans des chaudières de ce genre, soit paroe q'ils forment des masses agglutinantes, soit paroe que leur combustion est difficile et donne de nombreux imbrûlés; soit encore paroe qu'ils dégagent de nombreux gaz de distill lation qui s'échappent sans avoir pu céder leurs calories.
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La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et de procurer une chaudière pour chauffage central comportent une grille inclinée, etqui soit conçue de manière à réaliser pour n'importe quel combustible une combustion complète et parfaite de celui-ci, tout en per- mettant d'utiliser au maximum les calories dégagées.
Dans ce but, la chaudière objet de l'invention est ca- rhctérisée en ce qu'elle présente à la voûte du foyer un dé- flecteur qui s'étend sur le parcours des gazjusqu'à proximité du pied du talus de combustible,
Ce déflecteur a pour effet non seulement de présenter une surface de réverbération qui augmente/ la température régnant au-dessus de la couche de combustible, mais égale- ment de rabattre les flammes vers le pied du talus de com- bustible afin de brûler les dernières traces de carbone qui peuvent se trouver dans les cendres à cet endroit.
De plus, comme la distillation se fait principalement en haut de la griller les gaz ont une tendance à se refroidir contre la partie supérieure de la chaudière et à partir ensuite di- rectement dans les tubes de fumée. Ce déflecteur placé sur le parcours des gaz, interrompt le chemin direct d'évacua- tion, favorise le mélange intime des gaz avec l'air secondai- re, ce qui permet aux gaz de distillation de brûler complè-' tement dans l'atmosphère à haute température et de libérer leurs calories avant leur départ vers les éléments de la chaudière.
En outre, suivant l'invention, pour assurer une combus- tion plus uniforme du combustible placé sur la grille incli- née,celle-ci est construite de telle façon que les interval- les entre les barreaux aient une largeur croissant continû- ment vers l'extrémité de la grille où la couche de combusti- ble reposant sur 1,,-,dite grille a son épaisseur maximum, Ainsi' le débit d'air sera maximum où. la couche de combustible est la plus épaisse et vice versa.
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Etant donné la haute température régnant au-dessus du combustible reposant sur la grille inclinée, des précautions . spéciales doivent étre prises pour éviter le risque de transmission du feu vers le trémie, A cet effet,afin d'empêcher toute circulation d'air à travers le charbon sortant de la trémie, oell. déverse le combustible par une série d'ouvertures formant des cônes de combustible laissant entre eux des espaces libres par lesquels passe de l'air qui entre par la trémie. Cet air de refroidissement est dirigé au-dessus du talus de combustible où il complète l'apport d'air secondaire pour la combustion des gaz de distillation et du 00. Un passage est prévu à cet effet le long du volet de réglage du débit de combustible, situé en tête de la grille.
Ce volet est pratiquement constitué par deux lamelles solidaires espacées l'une de l'autre, la lamelle en contact aveo le combustible dépassant vers le bas de l'autre lamelle qui ainsi n'est jamr.is en contact avec le combustible.
Etant donné la haute température des gaz brûlés qui,a- vant d'atteindre la cheminéd, doivent céder leurs nombreuses calories aux éléments de la chaudière enfermés dansun volume relativement restreint, ces éléments comportent une série de tubes pour le passage des gaz,groupés de manière que ceux-ci ' parcourent une partie de ces tubes dans un sens, et l'autre en sens inverse.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on en donnera ci-après un exemple de réalisation.
La figure 1 montre en coupe une chaudière sectionnée à tubes de fumée et à grille inclinée, établie suivant l'invention.
La figure 3 représente en coupe, à grande échelle, l'agenoement des organes sous la trémie,en tête de la grille inclinée.
La fig,3 est une coupe verticale par l'axe des ouvertu-
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res prévues au fond de la trémie d'alimentation.
La figure 4 est une vue en plan d'une grille suivant l'invention..
Dans ces figures, 1 désigne la chambre de combustion de la chaudière, dans laquelle est placée une grille incli- née 2 à refroidissement d'eau, en tête de laquelle se trou- ve un piston 3 animé d'un mouvement lent de va-et-vient ré- alisé par l'intermédiaire d'un levier 4 pivotant autour d'un axe)(par l'intermédiaire d'une biellette 6, et d'un sys- tème de démultiplication représenté schamatiquement en 7 et relié à un moteur 8.
Le piston 3 est surmonté d'une tré- mie 9 dans laquelle est emmagasiné le combustible, Une pla- quette 10 posée simplement sur une arête 11 et reposant par son extrémité inférieure sur la surface supérieure du pis- ton 3, amène le combustible sur ce piston 3, tandis qu'un obturateur réglable 12 pouvant être fixé à des hauteurs va- riables règle l'épaisseur du combustible sur la grille.
Conformément à l'invention,un déflecteur 13 est fixé à la voûte 14 de le chambre 1 et s'étend, sur le parcours das gaz, jusqu'à, proximité du pied 15 du talus de combustible.
Ce déflecteur en matière réfractaire divise pratiquement la chambre 1 en deux parties.Il a pour effet principal d'augmen-' ter fortement, par réverbération, la température dans la par-, t ie de cette chambre située au-dessus de la grille 2.
L'augmentation de cette température constituant un danger d'inflammation à la réserve du combustible dans la tremie 9, par les faites d'air pouvant pénétrer à la base de celle-ci en passant entre l'arête 11 et la plaquette 10,ou à travers la trémie elle-même,des moyens spéciux sont prévus pour empêcher que cet air ne pénètre dans la trémie. A cet effet, la base de la trémie est pourvue d'un certain nombre d'ouvertures 16 pour le passage du combastible, qui forme sous cette trémie uns série de cônes d'éboulement 17 séparés les uns des autres pari des espaces vides 18.Les filets d'air provenant du défaut d'
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Pour faciliter leur écoulement le long de l'obturateur réglable 12,celui-ci est constitué par une lamelle 12 constituant l'obturateur proprement dit, et par une seconde lamelle 19 fixée comme la première sur. une tringle 30,mais séparée de cotte lamelle par un espace 21 formant conduit pour l'éconlement des fuites d'air. La lamelle 12 dépasse vers le bas la lamelle 19,de telle sorte que cette dernière ne vient ja-
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mais en contact avec le combastible.L'espaoe 21 est ainsi toujours libre et débouche immédiatement au-dessus du talus de combustible reposant sur la grille 2.
A cet endroit,les faites d'air se mélangent à l'air se- condaire qui pénètre dans la chambre 1 par une ouverture 22.
Suivant l'invention,pour permettre d'interrompre à vol lonté toute communication entre la trémie et la ohambre l,il est prévu sous le fond de la trémie 9 un obturateur coulis-
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0' 4-. cue- 4../ sant 29 présentant des trous 29' séparés les uns des autres @ par une distance égale à celle qui sépare es ouvertures 16.
Cet obturateur 29 se présentera de préférence sous la forme indiquée au dessin (il n'est pas représenté à la fig.
1 pour plus de olarté).
Pour fermer les ouvertures 16 il suffit de faire glis- ser l'obturateur 29 dans une position telle que ses parties pleines comprises entre les ouvertures 29' viennent se pla- cer sous les ouvertures 16,
D'autre part, pour récupérer toutes les calories déga- gées dans la chambre l,ds tubes de fumée 23 permettent un parcours ascendant des gaz qui, arrivés à la partie supé- rieure 24 de la chaudière,circulent dans d'autres tubes des- cendants 25 avant de s'échapper vers le collecteur 26 des fu- mées.Les tubes de fumée sont ainsi réunis en deux groupes das- tincts dans lesquels les gaz circulent en direction inverse,
La présence du défkoteur 13 dans la chambre 1 favorise
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grandement la.
répartition des gaz dans le premier groupe 23 des tubes de fumée,Il permet aussi un bon mélange des gaz de distillation ou incomplètement brûlés avec l'air secondaire qui pénètre à la partie supérieure de le chambre,en tête de la grille, par l'ouverture 22 et le conduit 21.
Enfin, pour uniformiser la combustion sur toute l'étendue de la grille inclinée 3,on prévoit encore de construire celle-ci de telle façon que les intervalles entre les barreeux aient une largeur croissant continûment à mesure qu'on se rapproche du haut de la griller où., dans le cas de la chaudi- ère représentée la figure l,la couche de combustible a sa plus grande épaisseur.
Dans la forme de réalisation de la grille qui est représentée à la figure 4,lacite grille comprend des barreaux fixes creux 27 reliés à deux collecteurs d'eau 30,30' de fa- çon à permettre un refroidissement de ces barreaux.Ceux-ci sont construits de telle façon que les faces de deux barreaux successifs tournées l'une vers l'autre sont parallèles.Entre les barreaux 27 sont placés des barrâaux pleins amovibles 28 parallèles aux premiers, et dont les arêtes longitudinales supérieure sont continûment convergentes vers une extrémité de la grille.Il en résulte que l'écart entre les barreaux fixes 27 et les barreaux amovibles 28 augmente progressivement vers cette extrémité.
Pour attéindre le but visé par l'invention, il suffit donc de monter a grille Gens la chaudière de la façon représentée aux fig.1 et 2 de manière que l'écart entre les barreaux consécutifs de la grille, pet par conséquent la section de passage oiferte à l'air primaire, soit le plus grand dans le haut de la grille, où, d'après l'inclinaison qu'a celle-ci, la couche de combustible a son épaisseur maximum,
La chaudière ainsi construite fonctionne de la manière suivante:
Le combustible contenu dans la trémie 9 se déverse,en pas-
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sant par les trous 16, sur la plaquette 10 qui l'amène devant le piston 3.A chaque poussée en avant,le piston 3 envoie sur la grille une certaine quantité de combustible, Ce combustible est enflammé par un feu de bois allumé préalablement sur la grille.Le charbon frais amené par chaque poussée du piston est allumé au contact du combustible incandescent se trouvant déjà sur la grille, aussitôt qu'il atteint la partie de la grille à partir de laquelle se fait l'admission d'air primaire.La vitesse d'amenée du combustible est proportionnée à l'intensité du soufflage et à l'épaisseur du combusti- ble, de façon que lorsque le combustible arrive au pied de la grille,
il se trouve être norame ement brûlé.L'inclinais on donnée à la grille peut âtre telle que chaque poussée en avant du piston déplace sur la grille toute la masse du combustible,de telle sorte que les cendres qui setrouvent au bas de la grille sont évacuées au fur et à mesure dans le cendrier.
La présence du déflecteur 13 qui dirige les flammes vers le pied de la grille permet d'être assuré que les quelques grains de carbone qui auraient pu s'échapper avec les cendres, seront complètement brûlés et qu'il ne tombera que des cendres dans le cendrier,
Une partie de l'air secondaire est pirée par le conduit 81.Cet air, qui provient des fuites, passe entropies cônes 17 de combustible s'éboulant par les trous 16,puis entre les lamelles 12 et 19.Cette quantité d'air étant toutefois insuffisante,le reste d'air secondaire est amené par l'orifice 22 dont le déoit peut être réglé par tout moyen approprié, Les flammes et les gaz de combustion sont envoyés par l'air primaire passant à travers le combustible vers la voûte du foyer,où ils se mélangent avec cet air secondaire,
mais le déflecteur 13 les renvoie vers le bas de la chambre de combustion, au pied de la grille. De cette façon, les
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flammes et les gaz de combustion tourbillonnent dans la cham- bres de comoustion et,parsuite de la réverbéra.tion due à ce déflecteur, dégagent dans cette partie de la chambre-1 une température très élevée qui. favorise encore la combustion des gaz sortant du combustible.Les gaz brûlés sont ensuite aspirés, grâce autirage naturel,par les tubes ascendants 23 à la sortie desquels ils se dirigent vers les tubes descen- dants 25,puis de là vers le collecteur de fumée 26 duquel ils s'échappent directement vers la cheminée.
Des portes de visite, non représentées sur le dessin, se trouvent à la part:Le supérieure de la chambre et permettent de nettoyer aisément les tubes 23 et 25.
Les cendres emmagasinées dans le cendrier sont évacuées à des intervalles très longs, par l'extraction de ce cendrier.
On se rend compte aisément du rôle important que jouewle déflecteur 13 en coopération avec le dispositif particulier de canalisation des fuites d'air utilisées comme air secondaire,et la disposition spéciale des tubes de fumée en deux groupes al- longeant le parcours des gaz pour permettre de récupérer, dans un espace relativemement restreint, les nombreuses calories qu' ils emportent en quittent la chambre de combustion.
Non seulement le déflecteur augmente, par réverbération, la température dans le première partie de la chambre de combus- tion,mais il oblige les gaz à se mélanger intimement à l'air secondaire,ce qui permet d'utiliser des combustibles à haute teneur en matières volstiles donnant généralement une forte quar tité de gaz de distillation.Ceux-ci sont brûlés complètement audessus de la grille avant de s'échapper vers les tubes de fumée.
De plus, le déflecteur rabt vers le pied ae le grille les flammes à haute température qui brûlent ainsi les dernières tra- ces de combustible pouvant encore se trouver dans les cendres en cet endroit.
Enfin, il répattit favorablement les flammes dans le secon- de partie de la chambre de combustion en les faisant diriger
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vers l'axe du faisceau tubulaire asoendant 23.
Grâce à cet ensemble de caractéristiques combinées, la chaudière-ainsi construite est capable de brûler n'Importe quel genre de combustible, y compris les lignites qui brûlent difficilement en donnant de nombreux gaz volatils. Même dans ce cas, le fonctionnement de la chaudière se fait d'une manière automatique et régulière, sans intervention manuelle.
REVENDICATIONS.
1, Chaudière pour chauffage central comprenant une grille inclinée alimentée en combustible par un piston animé d'un mouvement de va-et-vient, sous une trémie de chargement,c a r a c- t é r i s é e e en ce qu'elle présente à la voûte du foyer, un déflecteur qui s'étend sur le parcours des gaz, jusqu'à proximite du pied du talus de combustible reposant sur la grille.