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Chaudière à vapeur ou à eau chaude dont la chambre de combus- tion est entourée par la surface de chauffe de la chaudière.
L'invention se rapporte à une chaudière avec foyer interne,particulièrement pour le chauffage central et le chauffage d'eau, et de préférence formée d'éléments en fonte.
L'invention a pour but de permettre de brûler des combustibles qui, en brûlante dégagent une grande quantité de matières gazeuses et produisent dans les foyers usuels de ce genre beaucoup de fumée et de suie. L'invention consiste, lors- qu'on emploie une grille transportant le combustible d'avant en arrière et à la partie antérieure de laquelle commencent les carneaux entourés par les surfaces de chauffe de la chau- dière, à revêtir d'une garniture réfractaire le carneau qui
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suit le raccordement pour le passage des gaz de la chaudière dans les carheaux ou bien les carneaux à l'intérieur de la chaudière,cette garniture devant s'étendre au moins jusqu'au point que peuvent atteindre les flammes les plus longues du foyer.
L'emploi de maçonnerie réfractaire dans les foyers est connu, mais dans les constructions connues cette maçon- nerie réfractaire sert avant tout à protéger les surfaces léchées par les flammes directes, tandis que suivant la pré- -,sente invention, cette garniture réfractaire est destinée à empêcher un refroidissement trop considérable des gaz com- bustibles et à maintenir ceux-ci à une température qui assu- re leur combustion complète.
Le dessin représente schématiquement deux formes d'exécution d'une chaudière suivant l'invention. Fig. 1 mon- tre la première et Fi. 2 la seconde.
Une chaudière 2 suivant l'invention possède en réa- lité deux chambres de combustion : lapremière 4 est située immédiatement au-dessus d'une grille mécanique, par exemple, une grille à chaîne 6 qui entraîne une couche de combustible
8 d'avant en arrière, tandis que la seconde chambre 10, est formée par le premier carneau intérieur de la chaudière par lequel s'évacuent les gaz combustibles développés sur la grille 6. Celle-ci est surmontée d'une chicane 12 forçant les flammes à revenir en arrière, qui est constituée soit de matière réfractaire., soit d'une surface de chauffe de la chaudière 2, c'est-à-dire d'éléments tubulaires reliant en- tre elles les parois latérales creuses de la chaudière. Cette disposition dépend de la 'température d'inflammation du com- bustible brûlant sur la grille 6.
Les parois du foyer à côté de la grille 6 sont) constitués par des surfaces de
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chauffe de la chaudière, qui peuvent être librement exposées ou être protégées par une garniture réfractaire, ou encore n'être recouvertes que partiellement par une telle garniture, ce qui permet d'obtenir une température de combustion déter- minée sur la grille. La chambre de combustion 10 qui est constituée par le premier carneau de la chaudière, communi- que avec l'espace situé au-dessus de la grille par un passage de raccordement ou de communication aménagé à la partie an- térieure de la chambre de combustion au-dessus de la- grille.
La chambre de combustion 10 est garnie suivant l'invention de matières réfractaires, par exemple des briques réfractai- res, et la longueur de cette chambre 10 et par conséquent de la garniture dont elle est pourvue, est déterminée de telle façon qu'elle dépasse dans le sens du courant des gaz de combustion la longueur des flammes les plus longues qui passent dans ce carneau lorsque la chaudière fonctionne à son allure maximum.
L'épaisseur de la garniture du carneau 10 ne doit pas être grande, et n'est que de l'ordre de 10 à 30 mm. en- viron suivant la nature du combustible, afin que d'une part les flammes ne soient pas refroidies par la surface de chauffe de la chaudière en-dessous de leur température d'in- flammation (environ 800 à 1000 ) et ne produisent pas de suie, et que d'autre part cependant une partie suffisamment grande de la chaleur soit transmise à travers la garniture et par la surface de chauffe, à l'eau qu'il s'agit de chauf- fer dans la chaudière, de telle sorte que la garniture ré- fractaire ne s'échauffe pas inutilement dans une trop forte mesure.
La garniture de la chambre de combustion 10 peut
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unes contre les autres en étroite juxtaposition, soit avec intercalation d'espaces libres qui doivent toutefois être assez faibles pour que la température des gaz en circula- tion ne descende pas en-dessous du point d'inflammation.
La garniture réfractaire est aussi fixée d'une manière ap- propriée à des parois transversales creuses remplies d'eau 11 et 13 de la chaudière'. Lorsqu'il s'agit de chaudières en fonte, la surface de chauffe interne qui entoure la chambre de combustion peut être pourvue de rebords appro- priés derrière lesquels on peut faire glisser ou ancrer les plaques réfractaires; éventuellement les rebords peuvent être suffisamment rapprochés pour qu'on puisse y appliquer une matière réfractaire directement comme mortier.
Après leur combustion dans la chambre 10, les gaz chauds arrivent dans d'autres carneaux 16,18, 20 où ni suie, ni goudron,ou autres matières analogues ne peuvent se dépo- sera après refroidissement dans les carneaux intérieurs de la chaudière, les gaz s'échappent par un tuyau 20 dans la cheminée.
Sur le dessin,la chaudière 2 est représentée comme étant une chaudière à éléments en fonte, dont les éléments 22 sont boulonnés les uns aux autres de la manière connue.
La Fig. 2 montre une chaudière analogue 30 dans laquelle, toutefois, la chambre de combustion au-dessus de la grille est surmontée encore d'une autre chambre de com- bustion, qui se compose de deux carneaux, dont l'un 32 est dirigé de bas en haut et l'àutre 34 de haut en bas, pour aboutir à d'autres carneaux 36, 38 à l'intérieur de la chaudière à éléments.
La disposition,suivant l'invention peut aussi être employée dans des chaudières en fer forgé, comportant une
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surface de chauffe supplémentaire constituée de tubes d'eau ou de tubes de fumée; ces tubes peuvent être placés à l'in- térieur ou encore à l'extérieur d'une chemise d'eau qui en- toure les deux chambres de combustion de la chaudière.
Pour certains genres de charbons très facilement inflammables on peut exécuter la première chambre de com- bustion presqu'entièrement à surface de chauffe exposée, sans garniture réfractaire. On produit ainsi un refroidis- sement des gaz chauds dans la première chambre de combustion et on retarde leur inflammation, de telle sorte que le chauf- fage le plus intence se développe dans la seconde chambre de combustion 10, suffisamment longue et garnie de matières réfractaires.
REVENDICATIONS
1.- Chaudière à vapeur ou à eau chaude, à chambre de combustion entourée de surfaces de chauffe et située au- dessus d'une grille automatique qui entraîne le combustible d'avant en arrière tandis que les gaz dégagés de la grille circulent en sens opposé, pour brûler des combustibles pro- duisant des gaz, caractérisée en ce que le carneau qui com- mence à l'intérieur de la chaudière en arrière du retour des gaz de la grille et au-dessus de la partie antérieure de la grille, ou bien plusieurs carneaux de ce genre sont pourvus d'une garniture réfractaire qui s'étend au moins jusqu'au point que peuvent atteindre les flammes les plus longues du foyer.
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Steam or hot water boiler in which the combustion chamber is surrounded by the heating surface of the boiler.
The invention relates to a boiler with an internal hearth, particularly for central heating and water heating, and preferably formed from cast iron elements.
The object of the invention is to make it possible to burn fuels which, when burning, give off a large quantity of gaseous matter and produce in conventional hearths of this type a great deal of smoke and soot. The invention consists, when employing a grate conveying the fuel from front to back and at the front part of which the flues surrounded by the heating surfaces of the boiler begin, to be covered with a refractory lining. the flue that
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follows the connection for the passage of gas from the boiler through the flues or the flues inside the boiler, this gasket having to extend at least to the point that the longest flames of the hearth can reach.
The use of refractory masonry in fireplaces is known, but in known constructions this refractory masonry serves above all to protect the surfaces licked by direct flames, while according to the pre- -, according to the invention, this refractory lining is intended to prevent excessive cooling of the fuel gases and to maintain the latter at a temperature which assures their complete combustion.
The drawing schematically represents two embodiments of a boiler according to the invention. Fig. 1 shows the first and Fi. 2 the second.
A boiler 2 according to the invention actually has two combustion chambers: the first 4 is located immediately above a mechanical grate, for example, a chain grate 6 which drives a layer of fuel.
8 from front to back, while the second chamber 10 is formed by the first internal flue of the boiler through which the combustible gases developed on the grid 6 are discharged. This is surmounted by a baffle 12 forcing the flames to be reversed, which is made either of refractory material or of a heating surface of the boiler 2, that is to say of tubular elements interconnecting the hollow side walls of the boiler . This arrangement depends on the ignition temperature of the fuel burning on the grate 6.
The walls of the fireplace next to the grid 6 are) formed by surfaces of
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heating of the boiler, which may be freely exposed or be protected by a refractory lining, or even be covered only partially by such a lining, which makes it possible to obtain a determined combustion temperature on the grate. The combustion chamber 10, which is formed by the first flue of the boiler, communicates with the space located above the grate by a connection or communication passage arranged in the front part of the combustion chamber above the grid.
The combustion chamber 10 is lined according to the invention with refractory materials, for example refractory bricks, and the length of this chamber 10 and therefore of the lining with which it is provided, is determined in such a way that it protrudes in the direction of the flow of the combustion gases the length of the longest flames which pass through this flue when the boiler is operating at its maximum speed.
The thickness of the lining of the flue 10 should not be great, and is only of the order of 10 to 30 mm. according to the nature of the fuel, so that on the one hand the flames are not cooled by the heating surface of the boiler below their ignition temperature (about 800 to 1000) and do not produce soot, and that on the other hand, however, a sufficiently large part of the heat is transmitted through the lining and by the heating surface, to the water which is to be heated in the boiler, so so that the refractory lining does not heat up unnecessarily to a great extent.
The combustion chamber seal 10 can
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one against the other in close juxtaposition, or with the intercalation of free spaces which must however be small enough so that the temperature of the circulating gases does not drop below the ignition point.
The refractory lining is also suitably attached to hollow transverse water-filled walls 11 and 13 of the boiler. In the case of cast iron boilers, the internal heating surface which surrounds the combustion chamber can be provided with suitable edges behind which the refractory plates can be slid or anchored; optionally the edges can be sufficiently close together so that a refractory material can be applied directly as a mortar.
After their combustion in the chamber 10, the hot gases arrive in other flues 16, 18, 20 where neither soot, nor tar, or other similar materials can settle after cooling in the interior flues of the boiler, the flues. gas escape through a pipe 20 into the chimney.
In the drawing, the boiler 2 is shown as being a boiler with cast iron elements, the elements 22 of which are bolted to each other in the known manner.
Fig. 2 shows a similar boiler 30 in which, however, the combustion chamber above the grate is surmounted by yet another combustion chamber, which consists of two flues, one of which is directed from below. at the top and the other 34 from top to bottom, leading to other flues 36, 38 inside the element boiler.
The arrangement according to the invention can also be used in wrought iron boilers, comprising a
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additional heating surface consisting of water tubes or smoke tubes; these tubes can be placed inside or even outside a water jacket which surrounds the two combustion chambers of the boiler.
For certain types of very easily flammable coals, the first combustion chamber can be made almost entirely with an exposed heating surface, without refractory lining. This produces a cooling of the hot gases in the first combustion chamber and their ignition is retarded, so that the most intense heating takes place in the second combustion chamber 10, which is sufficiently long and lined with refractory materials. .
CLAIMS
1.- Steam or hot water boiler, with a combustion chamber surrounded by heating surfaces and located above an automatic grate which drives the fuel back and forth while the gases released from the grate circulate in direction opposite, for burning fuels producing gases, characterized in that the flue which begins inside the boiler behind the gas return from the grate and above the front part of the grate, or several such flues are provided with a refractory lining which extends at least to the point which the longer flames of the hearth can reach.