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"CHAUDIERE A TUBES MONTANTS CHAUFFEE PAR COMBUSTIBLE PULVERISE."
Les foyers à charbon pulvérisé pour le chauffage des chau- dières à tubes montants, sont généralement disposés sous la forme d'avant-foyers de manière à donner dans la chambre de combustion la température nécessaire à l'inflammation. On a aussi présenté des projets de chaufferie à charbon pulvérisé dans lesquels les faisceaux de tubes montants sont placée obliquement au-dessus du foyer, et surmontés de cloisons déflectrices pour la direction des gaz. Bans ces dispositifs connus, la transmission de la
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cha.leur par rayonnement n'est aucunement ou n'est-"que très faiblement utilisée.
L'objet de la présente invention est une chaudière à tubes forte inclinaison avec foyer à charbon pulvérisé intérieur, dans laquelle d'une part la température d'inflammation néces- saire est maintenue au de grès voulu etoù d'autre part la transmission de la chaleur s'opère autant que possible par rayonnement.
L'invention consiste essientiellement en ce que la partie inférieure de la surface de chauffe tubulatre consti- tue la paroi de la chambre de combustion,et est pourvue d'un revêtement approprié,tandis que la partie supérieure est située au-dessus du foyer en forme de toit ou en forme de poire ou de cloche, par ce moyen on obtient que, dans la partie infé- rieure il ne se produise pas de rayonnement de la chaleur sur les surfaces de chauffe et que, par là, la température d'in- flammation se trouve maintenue, tandis que la partie supérieure de la surface de chauffe reçoit le rayonnement direct et pres- que vertical de la flamme déjà allumée, de sorte que cette surface est chauffée d'une manière extrêmement active.
Un avantage particulier ultérieur réside dans le fait qu'on peut , en modifiant la longueur de la partie de la chaudière pourvue d'un revêtement, changer le rapport entre la superficie chauffée par rayonnement et la superficie de la paroi de la chambre de combustion qui conserve la chaleur, ce qui permet d'adapter la chaudière à l'emploi de toute sorte de combustion. En particu- lieron peut? réaliser une égalité dans le fonctionnement de la chaudière, malgré les différences entre les propriétés des divers charbons, sous le rapport de leur température d'inflam- mation et de la rapidité de leur combustion, ce qui générale- ment ne pouvait pas être obtenu avec exactitude jusqu'ici.
La disposition en forme de toit de la surface de chauffe au-dessus du foyer est bien connue dans les foyers à grille. toutefais, dans le cas présent , interviennent? de tout autre s conditions, relativement à l'inflammation du combustible,
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qu'avec les foyers à grille car sur ceux-ci, le combustible est maintenu longtemps dans le foyer, eta ainsi toujours le temps suffisant pour s'enflammer, tandis qu'avec le chauffage par combustible pulvérulent/tout le phénomène de la combustion doit s'accomplir pour chaque particule, dans l'espace de quelques secondes.,
La surface de chauffe qui reçoit le rayonnement est de préférence en forme de poire,
de sorte qu'elle est toujours frappée par les rayons caloriques à peu près à angle droità la manière d'un miroir concave et que la vitesse de la flamme dans son mouvement de retour est réduite par suite de l'élargissement de la chambre de combustion.
Les tuyères par lesquelles arrive le mélange de charbon pulvérisé sont, d'après l'invention, fixées au sommet du toit formé par la surface de chauffe .L'air additionnel est intro- duit à la hauteur des bouilleursnférieurs, en provoquant le retour de la flamme et la combustion du charbon pulvérisa l'état de suspension. Comme les parois de la chambre de combus- tion sont formées par la surface de chauffe elle-même l'ensem- ble de l'appareil n'a qu'une hauteur très faible. pour améliorer les ocnditions de l'allumage surtout quand on chauffe avec des combustibles à faible teneur en matières volatiles, on peut Installer en certains points déterminés, par exemple, sur les deux cotés de la chambre de combustion, des brûleurs auxiliaires alimentés, par exemple par le mite combus- tible que les blûleurs principaux.
Dans ce dispositif le dard des brûleurs auxiliaires est entouré, de trois cotés, d'une maçonnerie réfractaire qui agit comme surface rayonnante capa- ble de déterminer l'allumage, et enflamme, d'une manière certaine et efficace, le mélange d'air et de combustible des brûleurs auxiliaires,même quand ce dernier n'a qu'une faible teneur en gaz. Une fois que l'allumage des brûleurs auxiliaires s'est produit, l'inflammation du combustible introduit par les brûleurs
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principaux supérieurs est également assurée.
Il y a avantage à diriger les flammes auxiliaires, à l'aide d'une introduction, d'air réglable, sur la z8ne de plus grande inflammabilité de la flamme principale.
Il:est en outre d'une importance capitale, pour le fonction- nement pratique de l'installation de chauffe ci-dessus décrite, de régler la hauteur de la flamme de poussière de charbon à l'intérieur de la chambre de combustion formée par la partie revêtue des tubes.
La meilleure activité se produitdans la z8ne de la partie retournée vers le haut de la flamme, pour autant que cette partie coïncide avec la partie inférieure revêtue des tubes, par contre les parties supérieuresde la chaudière, qui exercent une forte réverbération seront avantageusement maintenues hors contact de la flamme.
On réalise d'une manière simple ce réglage de la flamme en plaçant des entrées d'air réglables dans les parois de la chaudière. On établit ainsi,sous la flamme, un matelas d'air d'épaisseur variable, qui sert à élever ou à abaisser la flamme dans la dite zone de plus grande activité.
Dans lea dessins annexés est représenté un exemple de réalisation de l'objet de l'invention.
La figure I est une coupe transversale par la chaudière à tubes montants.
La figure 2 estune coupe longitudinale de la chaudière.
On peut considérer comme connu d'une manière générale l'aménagement et la répartition des bouilleurs cylindriques de chaudière en haut eten bas de la chaudi ère .
La capacité de la chambre de combustion a, dans l'exemple figuré est comprise, dans sa partie inférieure,, entre les deux parois faites de pierres de forme b, dont la chaleur se trans- metsurtout aux éléments intérieurs des faisceaux de tubes antérieurs de la chaudière. La partie supérieure de ces fais- ceaux tubulaires constitue la partie de la surface de chauffe
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qui reçoit le rayonnement direct et qui, au voisinage de s bouilleurs supérieurs, forme une paroi c, Le mélange d'air et de charbon pulvérisé est insufflé par les tuyères e à peu près verticalement dans la chambre de combustion, il s'allume en donnant une flamme qui est retournée vers les c8tés extérieurs et vers le haut à peu près au niveau du bord inférieur des parois b et suit, par exemple, le trajet indiqué par les,
flèches en traversant les divers faisceaux tubulaireset carne aux de la chaudière,
On peut conduire les gaz de manière à obtenir une chaudière à deux ou trois carneaux de chauffage.
Dans le mode de réalisation ci-dessus, la hauteur de la chaudière détermine le parcours de la flamme. La sortie des gaz se faitpour autant que possible par le bas, pour que le haut de la chaudière puisse être entièrement réservé aux brûleurs et à la canalisation de vapeur, dont le service général effectué peut être ainsi d'une passerelle,
Le surchauffeur g,h est également aménagé et disposé sui- vant les besoins.. L'économiseur etle réchauffeur d'air peuvent, dans cette chaudière, être reliés à la surface de chauffe ( avec la chaudière à deux carneaux, l'économiseur ou le réchauffeur d'air sont placés dans le dernier carne au vers le bas, ou avec la chaudière à trois carneaux dans le carneau ascendant) ou encore être disposés au-dessus de la surface de chauffe de la chaudière.
La figure 2 montre une coupe longitudinale partielle paria ligne A-B de la chaudière représentée dans la fig.1.
Dans la figure 3, les brûleurs auxiliaires, placés de côté, qui déterminent l'inflammation, sont désignés par K. Le courant d'air et de combustible pulvérisé additionnel s'enflamme facile- ment par l'effet des parois chaudes 1. et m ainsi que de la
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troisième paroi (non représentée sur la figure @) opposée à la paroi 1, après quoi le mélange enflammé, projeté par les brûleurs auxiliaires dans la direction des flèches o, se rencontre avec le mélange venant d'en haut du brûleur principal et enflamme celui-ci.
L'adduction d'air peut se faire aussi bien en longueur qu'en largeur au-dessus de la grille à granule ± au moyen des orifices réglables appropriés q. A l'aide de ces prises d'air réglables, on constitue un matelas d'air dont l'apaisseur est aménagée de telle sorte que la partie de la flamme retournée vers le haut corresponde à peu près à la partie des faisceaux de tubes que est pourvue d'un revêtement.
D'une manière semblable, on neut aussi conduire la flamme à l'aide d'un matelas d'air réglable, dans des chambres de combustion distinctes disposées latéralement, en plaçant les brûleurs dans les parois de façade de la chaudière. On peut aussi régler en hauteur les flammes d'allumage auxiliaires éventuelles, afin que, dans chaque cas, elles agissent sur la zone de la flamme principale la plus facile à allumer.
Dans les chaudières étroites, l'air peut être admis sous le 8 bouilleurs par le petit côté, et dans les chaudières plus larges, par le grand côté. Si la surface de chauffe requise devaitconduire à construire une chaudière plus petite et plus étroite, l'injection de charbon pulvérisé pourrait éventuelle- me nt se faire latéralement par la partie supérieure de l'épanou- issement et forme de poire, l'emplacement latéral des brûleurs étant dans ce cas préférable. Ce dispositif laisse subsister l'avantage de la faible hauteur de la chambre de combustion formée par la surface de chauffe. Les deux moitiés de la chaudière peuvent elles-mêmes être disposées en systèmes à deux bouilleurs ou à trois bouilleurs.
On peut, dans ce dispositif, adopter un autre mode de construction conforme à l'invention. L'ensemble de la chaudière
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peut? être constitue par trois ou cinq bouilleurs de telle sorte qu'il y ait en haut, un ou trois bouilleurs et en bas un de cha- que coté, disposition qui dans les deux cas donne à la chambre de combustion une forme de cloche.
REVENDICATIONS.
1- Chaudière à tubes montants à chauffage interne par combustible pulvérisé, caractérisée par le fait que la partie inférieure de la, surface de chauffe tubulaire forme la paroi de la chambre de combustion et est munie/d'un revêtement correspon- dant(b,b') tandis que sa partie supérieure est disposée au dessus du foyer(a) sous forme d'un toit ou celle d'une poire.
2- Modes d'exécution d'une chaudière suivant la revéndi- cation 1, caractérisée en ce que les deux faisceaux de tubes, qui comprennent la chambre de combustion, et en constituent la paroi par leurs parties inférieures, se rejoignent! par dessus la chambre de combustion (a) en formant un toit à deux pentes, et débouchent dans deux bouilleurs cylindriques supérieurs entre lesquels sont placées les tuyères d'adduction (e) du charbon pulvérisé.
3- Mode d'exécution d'une chaudière suivant la revendica- tion I, caractérisé en ce que la capacité du foyer (a) présente la forme d'une poire, avec un seul bouilleur supérieur au milieu et deux bouilleurs inférieurs sur les côtés.
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"RISE TUBE BOILER HEATED BY PULVERIZED FUEL."
Pulverized charcoal hearths for heating upright-tube boilers are generally arranged in the form of pre-hearths so as to give the combustion chamber the temperature necessary for ignition. Pulverized coal boiler projects were also presented in which the bundles of rising tubes are placed obliquely above the hearth, and surmounted by deflector partitions for the direction of the gases. In these known devices, the transmission of
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radiant heat is not used at all or is used very little.
The object of the present invention is a steeply inclined tube boiler with an internal pulverized coal hearth, in which on the one hand the necessary ignition temperature is maintained at the desired sandstone and in which on the other hand the transmission of heat. heat occurs as much as possible by radiation.
The invention essentially consists in that the lower part of the tubular heating surface constitutes the wall of the combustion chamber, and is provided with a suitable coating, while the upper part is located above the firebox in roof-shaped or pear-shaped or bell-shaped, by this means it is obtained that in the lower part no heat radiation is produced on the heating surfaces and that, therefore, the temperature of ignition is maintained, while the upper part of the heating surface receives the direct and almost vertical radiation of the flame already ignited, so that this surface is heated in an extremely active way.
A further particular advantage is that, by varying the length of the lined part of the boiler, it is possible to change the ratio between the area heated by radiation and the area of the wall of the combustion chamber which retains heat, which makes it possible to adapt the boiler to the use of any kind of combustion. In particular, can? to achieve equality in the operation of the boiler, despite the differences between the properties of the various coals, with regard to their ignition temperature and the rapidity of their combustion, which generally could not be obtained with accuracy so far.
The roof-shaped arrangement of the heating surface above the hearth is well known in grate fires. anyway, in this case, intervene? any other conditions relating to the ignition of the fuel,
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than with grate fireplaces because on these, the fuel is kept in the hearth for a long time, and thus always has sufficient time to ignite, while with powdery fuel heating / the entire combustion phenomenon must complete for each particle, within seconds.,
The heating surface which receives the radiation is preferably pear-shaped,
so that it is always struck by the heat rays at about a right angle like a concave mirror, and the speed of the flame in its return movement is reduced as a result of the enlargement of the combustion chamber .
The nozzles through which the pulverized coal mixture arrives are, according to the invention, fixed to the top of the roof formed by the heating surface. The additional air is introduced at the height of the lower boilers, causing the return of the flame and the burning of the coal pulverized the state of suspension. As the walls of the combustion chamber are formed by the heating surface itself, the entire apparatus has only a very low height. to improve the ignition conditions, especially when heating with fuels with a low volatile content, it is possible to Install at certain determined points, for example, on both sides of the combustion chamber, auxiliary burners supplied, for example by the fuel moth than the main burners.
In this device, the dart of the auxiliary burners is surrounded on three sides by a refractory masonry which acts as a radiating surface capable of determining the ignition, and ignites, in a certain and effective manner, the air mixture. and fuel from the auxiliary burners, even when the latter has only a low gas content. Once the auxiliary burners have ignited, ignition of the fuel introduced by the burners
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senior senior is also ensured.
It is advantageous to direct the auxiliary flames, by means of an introduction, of adjustable air, on the zone of greater flammability of the main flame.
It is furthermore of capital importance, for the practical operation of the above-described heating installation, to adjust the height of the carbon dust flame inside the combustion chamber formed by the coated part of the tubes.
The best activity occurs in the area of the part turned upwards of the flame, provided that this part coincides with the lower part coated with the tubes, on the other hand the upper parts of the boiler, which exert a strong reverberation, will be advantageously kept out of contact. of the flame.
This flame adjustment is carried out in a simple manner by placing adjustable air inlets in the walls of the boiler. An air mattress of variable thickness is thus established under the flame, which serves to raise or lower the flame in said zone of greatest activity.
In the accompanying drawings is shown an embodiment of the object of the invention.
Figure I is a cross section through the riser tube boiler.
Figure 2 is a longitudinal section of the boiler.
The arrangement and distribution of the cylindrical boiler boilers at the top and bottom of the boiler can be considered to be generally known.
The capacity of the combustion chamber a, in the example shown, is included, in its lower part, between the two walls made of stones of form b, the heat of which is transmitted mainly to the interior elements of the previous bundles of tubes of Boiler. The upper part of these tube bundles constitutes the part of the heating surface
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which receives the direct radiation and which, in the vicinity of s upper boilers, forms a wall c, The mixture of air and pulverized coal is blown by the tuyeres e approximately vertically into the combustion chamber, it ignites in giving a flame which is returned to the outer sides and upwards approximately at the level of the lower edge of the walls b and follows, for example, the path indicated by the,
arrows crossing the various tubular bundles and hulls of the boiler,
The gases can be conducted so as to obtain a boiler with two or three heating flues.
In the above embodiment, the height of the boiler determines the path of the flame. The gases are released as far as possible from the bottom, so that the top of the boiler can be entirely reserved for the burners and the steam pipe, the general service of which can thus be a gateway,
The superheater g, h is also fitted out and arranged as required. The economizer and the air heater can, in this boiler, be connected to the heating surface (with the two-flue boiler, the economizer or the air heater are placed in the last flue at the bottom, or with the three-flue boiler in the ascending flue) or be placed above the heating surface of the boiler.
Figure 2 shows a partial longitudinal section through line A-B of the boiler shown in fig.1.
In figure 3, the auxiliary burners, placed aside, which determine the ignition, are designated by K. The stream of air and additional pulverized fuel is easily ignited by the effect of the hot walls 1. and m as well as
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third wall (not shown in figure @) opposite to wall 1, after which the ignited mixture, projected by the auxiliary burners in the direction of the arrows o, meets with the mixture coming from above the main burner and ignites the one -this.
The air supply can be carried out both lengthwise and crosswise above the pellet grate ± by means of the appropriate adjustable orifices q. Using these adjustable air intakes, an air mattress is formed, the thickness of which is arranged so that the part of the flame turned upwards corresponds approximately to the part of the bundles of tubes that is provided with a coating.
In a similar manner, the flame is also conducted with the aid of an adjustable air mattress, in separate combustion chambers arranged laterally, placing the burners in the front walls of the boiler. Any auxiliary ignition flames can also be adjusted in height so that, in each case, they act on the area of the main flame that is easiest to ignite.
In narrow boilers air can be admitted under the 8 boilers from the short side, and in larger boilers from the long side. If the required heating surface were to lead to the construction of a smaller and narrower boiler, the injection of pulverized coal could possibly be done laterally through the upper part of the bloom and pear shape, the lateral location. burners being in this case preferable. This device leaves the advantage of the low height of the combustion chamber formed by the heating surface. The two halves of the boiler can themselves be arranged in two-boiler or three-boiler systems.
It is possible, in this device, to adopt another mode of construction according to the invention. The whole boiler
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can? be constituted by three or five boilers so that there is at the top, one or three boilers and at the bottom one on each side, an arrangement which in both cases gives the combustion chamber the shape of a bell.
CLAIMS.
1- Rising tube boiler with internal heating by pulverized fuel, characterized by the fact that the lower part of the tubular heating surface forms the wall of the combustion chamber and is provided / with a corresponding coating (b, b ') while its upper part is arranged above the hearth (a) in the form of a roof or that of a pear.
2 - Modes of execution of a boiler according to claim 1, characterized in that the two bundles of tubes, which include the combustion chamber, and constitute the wall by their lower parts, meet! over the combustion chamber (a) forming a roof with two slopes, and open into two upper cylindrical boilers between which are placed the supply nozzles (e) of the pulverized coal.
3- Mode of execution of a boiler according to claim I, characterized in that the capacity of the hearth (a) has the shape of a pear, with a single upper boiler in the middle and two lower boilers on the sides .
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