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La présente invention est relative à un dispositif pour la répar- tition de combustibles en morceaux, tels que des charbons gras, sur les surfaces de grille de foyers utilisant des dispositifs mécaniques, tels que des vis transporteuses, etc, qui amènent le combustible au foyer.
L'invention a pour but le problème de la conception de dispositifs au moyen desquels des combustibles en morceaux, tels que des charbons de diverses grosseurs et largement mélangés, sont répartis uniformément sur la surface de grille d'un foyer d'une façon telle qu'ils forment dans le foyer des couches de même hauteur. Ceci est obtenu essentiellement suivant l'in- vention grâce au fait que l'on associe au combustible parvenant au foyer par le haut des dispositifs de projection ou de lancement le répartissant sur la surface de grille. Les dispositifs suivant l'invention peuvent tra- vailler suivant divers principes, un fonctionnement purement mécanique pou- vant être prévu ou un fonctionnement pneumatique. Les deux genres de dis- positifs peuvent éventuellement être combinés.
Les dispositifs suivant l'invention travaillent avec des moyens simples et clairs. Il est avantageux à ce sujet que le combustible puisse parcourir, dans l'amenée à partir de la voûte du foyer, en chute libre, un relativement long trajet dont le parcours peut être influencé de façon simple de telle sorte qu'il en résulte la répartition uniforme voulue sur la sur- face de grille.
Le conduit d'amenée conduisant le combustible au foyer à partir de la voûte de celui-ci est par conséquent placé utilement au-dessus du mi- lieu de la surface de grille et a avantageusement un parcours droit.
Les dispositifs de projection répartissant le combustible peuvent être prévus dans le conduit ou être placés devant celui-ci. Avec des dis- positifs de projection pneumatiques, l'on peut maintenir dans le conduit un courant d'air tournant, qui donne au combustible tombant dans le conduit un mouvement circulaire, qui est limité à l'intérieur du conduit par les parois de celui-ci et se manifeste, après la sortie du conduit, sous forme de force centrifuge qui chasse le combustible vers les côtés sur la projec- tion du conduit et provoque ainsi la répartition désirée du combustible sur toute la surface de grille.
Le courant d'air tournant peut être constitué par un courant d'air comprimé qui débouche tangentiellement dans le conduit d'amenée. Il est cependant utile dans certains cas de diviser le courant d'air comprimé en courants partiels qui pénètrent approximativement tangentiellement dans le conduit d'amenée. Un dispositif dans ce but prévoit une chambre entourant le conduit d'amenée à sa partie supérieure et dans laquelle des corps de guidage sont disposés avec des espaces libres formant des.canaux amenant l'air comprimé tangentiellement dans le conduit. Avec de tels dispositifs, l'on obtient un courant d'air tournant particulièrement uniformément, qui donne en conséquence également une répartition uniforme du combustible tom- bant dans le conduit.
Pour améliorer le fonctionnement de tels dispositifs, il peut être bon de placer devant l'orifice du conduit d'amenée un organe de guidage avantageusement conique. Le conduit peut alors de plus être élar- gi coniquement au voisinage de son orifice. De tels organes de guidage fa- cilitent une projection relativement large des particules de combustible, de telle sorte que de grandes surfaces de grille peuvent également être ali- mentées sûrement.
Au lieu de dispositifs de projection travaillant pneumatiquement, l'on peut également réaliser des agencements travaillant purement mécanique- ment. Ceux-ci présentent avantageusement un corps de projection, disposé devant l'orifice du conduit d'amenée et pouvant être entraîné par un moteur,
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qui peut être garni de saillies entraînant le combustible, par exemple des nervureso Avec de tels montages, l'action de projection peut être adap- tée aux exigences particulières, par exemple par le choix de la vitesse an- gulaire du corps de projection.
Il peut être bon, dans certains cas, de ren- dre la vitesse angulaire du corps de projection variableo Pour prévenir une usure excessivement rapide des corps de projection, il peut être avantageux d'adjoindre aux corps de projection des dispositifs de refroidissement ou des écrans calorifiques. De tels dispositifs de refroidissement peuvent é- galement être avantageux pour l'organe de guidage fixe.
Une autre possibilité avantageuse pour la mise en oeuvre consis- te à disposer dans le conduit' des surfaces de guidage saillantes, telles que des nervures s'étendant hélicoïdalement, qui agissent mécaniquement sur les charbons, etc, tombant dans le conduit de façon à produire un mouvement tournant, ou encore mettent en mouvement un courant d'air comprimé envoyé dans le conduit et qui agit alors à son tour sur les morceaux de combusti- ble. Il est bon, le plus souvent, de réaliser de tels dispositifs de telle sorte qu'ils agissent mécaniquement par guidage direct des morceaux de com- bustible aussi bien que pneumatiquement sur le combustible.
Il s'est en outre révélé avantageux, pour les dispositifs d'amenée du genre servant de base à l'invention, de diviser la grille, suivant une autre caractéristique de l'invention, en plusieurs zones inclinées les unes par rapport aux au- tres. Une forme de réalisation préférée comprend une grille qui présente deux zones de section incurvée en forme d'arc et inclinées l'une par rapport à l'autre. Cette disposition a l'avantage que les zones individuelles de la grille s'influencent mutuellement par rayonnement dans le sens d'un allu- mage rapide du combustible amené.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dais lesquels:
La figure 1 est une vue en élévation latérale, partiellement en coupe, d'un dispositif d'amenée pneumatique.
La figure 2 est une vue de dessus de la partie essentielle du dis- positif de la figure 1.
La figure 3 est une vue de dessus d'un détail du dispositif de la figure 1.
La figure 4 est une vue en coupe verticale d'un autre dispositif d'alimentation.
La figure 4A est une vue de détail, en coupe verticale, d'une forme de réalisation dérivéè de celle de la figure 4.
La figure 5 est une vue en coupe verticale d'une autre possibili- té de réalisation.
Les figures 6 et 7 sont des vues en coupe longitudinale d'autres possibilités de réalisation.
La figure 8 est une vue en coupe longitudinale d'une autre réali- sation de l'invention.
La figure 9 est une vue de dessus correspondant à la figure 8.
La figure 10 est une vue en coupe longitudinale, suivant la ligne A-A de la figure 11, d'un agencement de chaudière avec un foyer suivant l'invention.
La figure 11 est une vue en coupe suivant la ligne B-B de la fi- gure 10.
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La figure 12 est une vue de dessus d'une grille individuelle incurvée en forme d'arc.
La figure 13 est une vue en coupe longitudinale de la grille re- présentée à la figure 12.
La figure 14 est une vue en coupe transversale de la grille sui- vant la figure 12, avec une fixation à la double paroi du foyer.
La figure 15 est une vue en coupe longitudinale d'un agencement de chaudière avec foyer avant, du type à tubes d'eau, avec un dispositif collecteur pour les cendres volantes.
La double paroi du foyer porte dans les exemples de réalisation la référence 1. Le combustible est amené au foyer par un conduit d'amenée droit 2, auquel le charbon, etc, peut par exemple être fourni par une vis transporteuse commandée 4 disposée dans un tube 3. Un moteur 5 sert à l'en- traînement de la vis transporteuse 4. Dans la réalisation représentée aux figures 1 à 3, l'on dispose autour du conduit d'amenée 2 un carter 7, qui est fermé par rapport à l'extérieur et qui est relié à des compresseurs ou réservoirs à air comprimé non représentés.
Dans le carter 7 sont disposés des corps de guidage 8 avec des espaces libres entre eux, constituant des canaux d'amenée d'air 9, qui débouchent approximativement tangentiellement
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dans le conduit d'amenée 2 Dece-fai'.n courant;, d'ai: 1 -tburnant'continii est -engon- dré dans le conduit d'amenée 2. L'orifice du conduit d'amenée 2 est suivi d'un organe de guidage avantageusement conique, muni d'ailettes 11. Au lieu de prévoir un tel organe de guidage 10, ou en plus de celui-ci, l'extrémi- té libre du conduit d'amenée 2 pourrait également avoir une forme conique, suivant les lignes 12 en pointillé.
Le courant d'air droit tournant obtenu dans le conduit d'amenée 2 entraîne le charbon ou autre combustible, appor- té constamment par la vis 4, de telle sorte que celui-ci se déplace vers le bas par des trajets s'étendant approximativement hélicoïdalement sur les parois du conduit. Après avoir quitté l'orifice du conduit, les morceaux de combustible sont projetés plus ou moins vers l'extérieur suivant leurs mouvements tournants respectifs, de telle sorte que la surface de grille du foyer est couverte approximativement uniformément. La figure 3 représen- te en outre une forme de réalisation pour l'organe de guidage 10, qui per- met de se rendre compte que sur un corps de base conique sont placées des nervures ou ailettes 11 - sec projetant relativement loin.
Ces nervures ou ailettes pourraient cependant, dans certains cas, s'étendre dans des direc- tions s'écartant du sens radial.
Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures 4 et 4A, le conduit d'amenée 2, qui traverse la voûte du foyer, reçoità nouveau le com- bustible au moyen d'une vis 4 à partir d'une trémie 15. Au centre du con- duit d'amenée 2 est disposé un arbre 13, pouvant être entraîné par un moteur 14 et dont l'extrémité dépassant de l'orifice du conduit 2 porte un corps de projection 10, qui est couvert de nervures 11 et qui peut correspondre à l'organe de guidage 10, 11, représenté aux figures 1 à 3. La surface de grille est formée, suivant l'exemple de réalisation de la figure 4, par deux zones 16, 16A, qui sont chacune inclinées et l'une par rapport à l'au- tre. Les grilles 16 et 16A reçoivent l'air de combustion à travers des ca- naux 17 et 17A, à partir d'une chambre 18, qui est alimentée par une tubu- lure 19.
La réalisation représentée à la figure 4A correspond à celle de la figure 4, à l'exception de ce que l'extrémité de sortie du conduit 2 est élargie coniquement en 20. Il est ainsi possible de placer le corps de pro- jection 10, 11 plus haut. En outre, la forme conique de l'orifice du conduit facilite la projection uniforme du combustible.
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A la figure 5, le corps de projection 10, 11 est constitué par un organe 21 en forme de plateau, qui porte des nervures 22, qui s'étendent radialement ou de façon incurvée. En dessous du corps de projection 21, 22 est disposé un écran 23, qui limite l'échauffement du corps de projection à une valeur acceptable.
Au contraire des dispositifs représentés aux figures 4, 4A et 5, travaillant purement mécaniquement, il est prévu suivant la figure 6 d'ame- ner un courant d'air comprimé à partir du haut dans le conduit de remplis- sage 2 et de lui donner un mouvement tournant au moyen de nervures placées dans le conduit de remplissage 2 et s'étendant hélicoïdalement Ce courant d'air saisit les charbons ou autre combustible apportés constamment par la vis 4 et les projette vers l'extérieur en dessous de l'orifice du conduit 2, des distances de projection plus ou moins grandes en résultant suivant l'écart des morceaux de combustible- individuels et des parois du conduit 2 dans la partie inférieure de ce derniero
Dans l'exemple de réalisation de la figure 7,
il est au contraire prévu non seulement de donner à un courant d'air un mouvement tournanppar des surfaces de guidage hélicoïdales placées dans le conduit 2, mais aussi de mettre en outre au moins partiellement les morceaux de combustibles en mouvement tournant par des moyens mécaniques, afin d'obtenir une projection uniforme et convenable à la sortie de l'orifice du conduit.
L'exemple de réalisation représenté aux figures 8 et 9 correspond au principe de la réalisation suivant la figure 7. L'on engendre dans ce cas également un courant d'air tournant dans un conduit 2, au moyen de sur- faces s'étendant hélicoidalemente Les morceaux de combustible ne sont ce- pendant pas apportés directement au conduit d'amenée 2, mais bien dans un canal, non décrit en détail, établissant la liaison avec un générateur à air comprimé 25 ou un réservoir à air comprimé, de telle sorte qu'ils sont transportés tangentiellement par l'air comprimé dans le canal d'amenée 2.
Dans cette forme de réalisation également, les morceaux de combustible re- çoivent, au moins partiellement, grâce aux surfaces de guidage disposées hélicoldalement, le mouvement de pivotement qui a pour résultat la projec- tiono
Aux figures 10 et 11 est représenté un agencement de chaudière qui coopère avec le dispositif suivant l'invention. La chaudière à vapeur 27 est ici précédée par un foyer 1 L'air de combustion est amené partiel- lement par une tubulure 28 dans la partie 30 du foyer entourant le tube- foyer de la chaudière, tandis qu'une autre partie de l'air parvient par un tube 29 au dispositif d'amenée pneumatique dans 1 enveloppe 7 et, de là, au conduit d'amenée2,auquel les charbons' sont envoyés par le tube 3, au moyen de la vis 4, à partir de la trémie 15.
Le tube 29 se trouve en communication par une boite intermédiaire 30A, à partir de laquelle de l'air de combustion est également envoyé en dessous des grilles 16 et 16A, avec le ventilateur 31 qui est entraîné par un moteur 32. Dans cet exemple de réalisation également, l'orifice du con- duit d'amenée 2 est muni d'ailettes 11.
Il est de plus possible de disposer dans l'orifice du conduit 2 un organe de guidage 33 en forme de toit, qui est représenté en pointillé aux figures 10 et 11 et qui sert à améliorer la répartition du charbon sur la surface de grille , La référence 34 désigne la porte du foyer, sur la face interne de laquelle est placée une couche 35 de matière réractaire, Une autre couche de matière réfractaire est prévue en 36 sur la paroi interne de la pièce de
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liaison 30 entre le foyer 1 et la chaudière 27 et en 37 sur l'extrémité arrière du foyer 1 et aussi, finalement, dans la partie avant du tube-foyer, en 38.
Il est bon de placer également dans la moitié supérieure du foyer, voir figures 10 et 11, une couche de matière réfractaire, comme représenté en pointillé en 39 dans ces figures. Cette couche sert de surface de rayon- nement et est dirigée vers le feu d'une façon telle que les charbons col- lant entre eux soient séparés autant que possible grâce au rayonnement et qu'ainsi la combustion du feu ne soit pas perturbéeo En outre, entre la paroi avant 40 du foyer et la grille 16, 16A, l'on prévoit une surface de grille 42 disposée en sens incliné et présentant des trous 41 pour le pas- sage de l'air, qui facilite simultanément l'enlèvement des scories du foyer.
Un tube 43 sert à amener l'air nécessaire au voisinage de la surface de grille 420
Chaque grille 16 ou 16A est constituée,comme représenté aux fi= gures 12 à 14, par plusieurs barreaux 44 venant en contact mutuel, qui sont reliés entre eux au moyen de deux tirants 44A et 44B et qui présentent dans la zone de leurs parois de séparation 45, des trous ronds 46, s'élargissant coniquement à une de leurs extrémités, pour l'air de combustion, ce qui di- minue la vitesse de l'air les traversant et augmente la pression. Les trous 46 de chacune des cloisons sont décalés entre eux, afin d'obtenir une bonne répartition de l'air.
En outre, tous les barreaux de grille sont vissés à leurs deux extrémités dans une tête de grille semi-sphérique 27, têtes qui reposent, à leur tour, par leur surface inférieure surla double paroi du foyer et pré- sentent également des trous 48 à évasement conique. La fixation des grilles dans le foyer a lieu au moyen de boulons à crochet 49. Afin que le fond, au voisinage de la zone entre les deux grilles 16 et 16A, reçoive suffisam- ment d'air de combustion, les -barreaux de grille 44 présentent, à l'endroit de leur appui sur la double paroi du foyer, sur une partie indiquée en 50, la même ouverture qu'à l'extrémité inférieure de chaque barreau de grille.
La figure 15 représente un foyer 1 suivant l'invention combiné avec un agencement de chaudière 51 suivant le système à tubes d'eau, qui est muni de dispositifs récolteurs pour les cendres volantes. Les disposi- tifs récolteurs 52 et 53 se trouvent au voisinage du fond de la chaudière 51 et sont recouverts par un tamis ou une grille 54, qui présente des fen- tes allongées 55, qui s'étendent transversalement ou presque par rapport au courant de gaz provenant du foyer et indiqué par une flèche 560 Les gaz pé- nètrent alors dans la chambre 57 entre les deux parois 58 et 59 formées par des tubes, puis s'infléchissent à nouveau vers le haut dans une chambre 60 entre les parois 59 et 61 et parviennent de là à l'air libre (voir les flè- ches représentées). Le deuxième dispositif récolteur 53 pour les cendres volantes se trouve en dessous des chambres 57 et 60.
Les fentes allongées du tamis 54 sont assez petites pour que les cendres volantes puissent bien y pénétrer vers le bas, mais que les gaz de combustion tourbillonnants ne puissent pas réentraîner les cendres volantes hors des chambres 52 et 53.
Les réalisations représentées ne sont qu'une mise en oeuvre, à titre d'exemple, de l'inventiono Diverses variations sont possibleso Le dis- positif d'amenée peut par exemple également être mis en oeuvre pour des foyers cylindriques verticaux. Les surfaces de grille pourraient également être constituées, dans oertainscas, par une seule grille plane. Les dispo- sitifs suivant l'invention conviennent particulièrement pour la mise à feu, avec une bonne efficacité, de charbons collant fortement, car l'on évite avec certitude que le combustible ne s'entasse par endroit et de ce fait ne
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se consume pas totalement.
REVENDICATIONS.¯
1, Dispositif pour la répartition de combustibles en morceaux, tels que des charbons gras, sur les surfaces de grille de foyers, auxquels les combustibles sont amenés par un système mécanique, tel qu'une vis trans- porteuse, etc, caractérisé en ce qu'on associe au combustible parvenant d'en haut dans le foyer des dispositifs de projection ou de jet le répartissant sur la surface de grille.