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BREVET D'INVENTION CHAUFFAGE AU MOYEN DU CHARBON PULVERISE
La présente invention à pour but un dispositif de chauffage au moyen de charbon pulvérisé d'un rendement des plus élevés, pouvant être facilement adapté à des chaudi- ères de machines à vapeur précédemment installées. Ceci est obtenu par le fait que l'air chauffé préalablement en deux fois de façon déterminée est amené un brûeur de construction particulière.
En ce qui concerne la chauffage préalable de l'air on connaît le procédé qui consiste à chauffer d'avance, au moyen de gaz récupérés dans le chauffage des machines à
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vapeur, l'air qui sert à transporter le charbon pulvérisé et ensuite l'air additionnel introduit en vue de l'alimentation en oxygène indispensable à la combustion.
Mais les installations connues de ce genre sont d'une construction relativement compliquée et nécessitent une réfection compléte du générateur à vapeur, si bien qu'il est difficile de les adapter, après coup, à une chaudière de machine à vapeur déjà installée. En vue de l'obtention d'un mélange favorable on utilise un brûleur muni d'une tuyauterie centrale d'alimentation en mélange combustible et air consistant en air transporteur et charbon pulvérisé et, d'autre part, d'une tuyauterie enveloppant celle-ci pour l'arrivée de l'air additionnel.
Dans les brûleurs connus de ce genre, le mélange de l'air additionnel avec le mélange "combustible air" est obtenu dans une chambre particulière ou dans un espace ouvert disposé avant le brûleur, mais en tous cas l'on s'efforce de réaliser un mélange violent et complet de l'air additionnel avec le mélange "combustible-air" dans le brûleur lui-même. Il a été prouvé en pratique que de tels brûleurs ne convenaient pas en particulier pour des foyers courts et de faibles dimensions.
Les inconvénients susvisés se trouvent écartés, en même temps que se produit une augmentation sensible du rendement, du fait qu'une flamme courte et intensive est obtenue par un mélange moins violent, mais partant, plus intime du mélange "combustible-air" avec l'air additionnel et que l'on procure à chacune des particules séparées du combustible la quantité nécessaire d'air additionnel, au moment où doit avoir lieu l'inflammation à proprement parler.
Il faut alors avoir soin, en particulier, que l'air additionnel soit autant que possible introduit dans le brûleur surchauffé bien au delà du point d'allumage.
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La constitution d'un dispositif de chauffage au moyen de charbon pulvérisé, tel que décrit dans la présente invention, est caractérisée en particulier, par le fait que le tuyauterie périphérique du brûleur ouverte sur le foyer reçoit à son extrémité postérieure l'air additionnel surchauffé suivant la tangente et qu'elle a gardé une forme complètement cylindrique, alors que la tuyauterie centrale d'arrivée pour le mélange "combustibleair" possède une entrée qui va peu à peu en se rétrécissant et une sortie s'y rattachant, qui va rapidement en s'élargissant.
Dans le dessin ci-joint se trouve représenté un exemple détaillé de la présente invention, qui montre :
Fig.1 Une coupe longitudinale en travers de l'ensemble de l'installation.
Fig.2 Une vue correspondante prise d'en haut', Fig.3 et Fig.4 Les détails de réalisation du brûleur.
Dans un ou plusieurs des couloirs longitudinaux d'une chaudière à vapeur 2, est introduit, depuis la partie antérieure de la chaudière, un système de tuyaux 3, qui est relié par une de ses extrémités 4 à l'orifice d'entrée d'un ventilateur 5; ce ventilateur, par l'orifice placé à l'autre extrémité 6 aspire à travers le système 3 de l'air qui est chauffé préalablement à l'intérieur du couloir 1.
La sortie du ventilateur est reliée à une nourrice de distribution d'air 8 à partir de laquelle l'air réchauffé passe par des tuyaux 9 vers les brûleurs 12 en emportant le charbon pulvérisé tombant d'une trémie à charbon pulvérisé 11 dans les tuyaux 9. Un troisième tuyau 13 conduit de la nourrice 8 aux ouvertures latérales 14 du brûleur et lui fournit l'air additionnel.
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Alors que le chauffage préliminaire de l'air transporteur est utilement poussé jusqu'à ce que le charbon pulvérisé soit suffisamment séché et, également en partie mélangé de gaz, suivant les besoins, mais en évitant toutefois que le charbon pulvérisé ne s'enflamme avant d'atteindre le brûleur, la mesure du chauffage de l'air additionnel se trouve en pratique uniquement limitée par la contenance des conduites d'amenée. Pour utiliser le procédé de combustion, l'air additionnel est par suite en vertu de la présente invention, porté à une température plus élevée que l'air transporteur et cela par le fait que le tuyau 13 est relié aux brûleurs 12 au delà d'un réchauffeur se trouvant dans un des couloirs longitudinaux de la chaudière en forme d'un système de tuyau à retour 15.
En augmentant de façon correspondante, le nombre de tours des systèmes de tuyaux 3 et 15, le chauffage préalable peut être obtenu dans la mesure désirée.
Il est évident que pour l'admission de l'air transporteur comme de l'air additionnel le premier transportant simultanément le charbon pulvérisé, il suffit d'utiliser un seul et même ventilateur, qui réalise aussi en même temps, le passage de l'air additionnel à travers son réchauffeur particulier. La construction de l'ensemble du dispositif de chauffage au moyen de charbon pulvérisé, y compris l'appareil à réchauffer l'air, est donc très simple et se trouve réalisé de telle sorte qu'il peut être adapté facilement en supplément sur une chaudière à vapeur déjà installée.
Toutes les parties principales de l'installation se trouvent dans l'espace compris devant la partie antérieure de la chaudière et les tuyaux de chauffage préalable peuvent être facilement introduits dans les couloirs longitudinaux à partir de la partie antérieure de la chaudière.
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Il est plus aisé de se rendre compte du genre de construction du brûleur utilisé d'après les figures 3 et 4.
Le charbon pulvérisé pénétre avec l'air transporteur dans la tuyauterie centrale d'amenée 16 dans'la direction de la flèche 17.
La tuyauterie d'amenée 16 consiste dans une entreé 18 qui va en se rétrécissant peu à peu et dans une sortie 19 s'y rattachant et qui va en s'élargissant rapidement. Au moment ou le mélange de combustible s'y précipite à travers la tuyauterie d'amenée 16, le mélange "combustible-air" se trouve aussitôt réalisé également par une accélération simultanée, au cours duquel on obtient une "proportionnalisation" du mélange. En passant dans la partie élargié 19, le mélange a toute facilité ..d'expansion et il entre immédiatement en forme de cône dans le foyer.
La tuyauterie 21 qui enveloppe le tuyau d'introduction 16 est de forme cylindrique, s'ouvrant également tout à fait en face du foyer et son embouchure 22 dépasse quelque peu celle de la pièce 19. L'air additionnel est introduit tangentiellement à travers le manchon 23, si bien que cet air se trouve également poussé vers l'embouchure 22 et pénétre dans le foyer sous la forme approximative d'un cylindre creux. Le mélange de combustible sortant de la tuyauterie d'amenée 16, qui, ainsi qu'il est décrit plus haut, a tendance à sortir tranquillement, pénétre constamment et régulièrement dans le cylindre creux de l'air additionnel et y trouve immédiatement au point d'inflammation, l'oxygène à haute température nécessaire pour la combustion.
, Dans le tuyau d'amenée 16, sont disposées des nervures longitudinales rectilignes ou en forme de vis 24, qui sont chargées, en premier lieu, de diviser et de régulariser le courant du mélange de combustible. Lorsque
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ces nervures sont comme il est représenté dans le dessin en forme de vis, elles peuvent être utilement disposées de façon à ce que leur sens de rotation soit à l'inverse du sens de rotation de l'orifice d'amenée 23.
Revendications.
L'invention concerne un dispositif de chauffage au charbon pulvérisé avec un brûleur présentant une @ tuyauterie centrale d'amenée pour le mélange "combustible- air" et une tuyauterie extérieure(et concentrique de celle-ci pour l'introduction d'air additionnel et avec chauffage préalable du mélange "combustible-air" caractérisé par: 1 .- 1e fait que la tuyauterie périphérique, ouverte sur le foyer, recoit, suivant sa tangente, à sa partie postérieure l'air additionnel surchauffé et a conservé une forme absolument cylindrique tandis que le tuyauterie centrale d'amenée du mélange "combustible-air" possède une entrée qui va en se rétrécissant peu à peu et une sortie s'y rattachant qui va en s'élargissant'rapide- ment.
2 .- le fait que l'extrémité antérieure de la sortie s'élargissant en forme de cône est placée légère- ment en arrière de l'extrémité antérieure de la tuyauterie périphérique.
3 .- le fait que l'air additionnel est réchauffé davantage que l'air transportant le combustible, du fait que, par exemple, une nourrice de distribution est reliée au brûleur par un système de tuyau à retour se trouvant, dans un couloir de chaudière.
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PATENT OF INVENTION HEATING BY MEANS OF PULVERIZED COAL
The present invention aims at a heating device by means of pulverized coal of the highest efficiency, which can be easily adapted to boilers of steam engines previously installed. This is achieved by the fact that the air preheated twice in a determined manner is fed to a burner of special construction.
As regards the preliminary heating of the air, the process is known which consists of heating in advance, by means of gases recovered in the heating of the machines.
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steam, the air which is used to transport the pulverized coal and then the additional air introduced for the supply of oxygen essential for combustion.
But the known installations of this type are of a relatively complicated construction and require a complete repair of the steam generator, so much so that it is difficult to adapt them, after the fact, to a steam engine boiler already installed. In order to obtain a favorable mixture, use is made of a burner provided with a central supply pipe for fuel and air mixture consisting of carrier air and pulverized coal and, on the other hand, a pipe surrounding it. here for the arrival of additional air.
In known burners of this type, the mixing of the additional air with the "fuel-air" mixture is obtained in a particular chamber or in an open space arranged before the burner, but in any case an effort is made to achieve a violent and complete mixing of the additional air with the "fuel-air" mixture in the burner itself. It has been proven in practice that such burners are not suitable in particular for short and small fireplaces.
The aforementioned drawbacks are eliminated, at the same time as there is a significant increase in efficiency, owing to the fact that a short and intensive flame is obtained by a less violent mixture, but therefore more intimate of the “fuel-air” mixture with the gas. 'additional air and that each of the particles separated from the fuel is supplied with the necessary quantity of additional air, at the moment when the actual ignition must take place.
In this case, care must be taken, in particular, that the additional air is introduced as much as possible into the overheated burner well beyond the ignition point.
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The constitution of a heating device by means of pulverized coal, as described in the present invention, is characterized in particular by the fact that the peripheral pipe of the burner open to the hearth receives at its rear end the additional superheated air. following the tangent and that it has kept a completely cylindrical shape, while the central inlet pipe for the "combustibleair" mixture has an inlet which gradually narrows and an outlet attached thereto, which runs rapidly widening.
In the accompanying drawing is shown a detailed example of the present invention, which shows:
Fig. 1 A longitudinal section through the entire installation.
Fig.2 A corresponding view taken from above ', Fig.3 and Fig.4 Details of the construction of the burner.
In one or more of the longitudinal corridors of a steam boiler 2, is introduced, from the front part of the boiler, a system of pipes 3, which is connected by one of its ends 4 to the inlet port of a fan 5; this fan, through the orifice placed at the other end 6, draws air through system 3 which is previously heated inside corridor 1.
The output of the fan is connected to an air distribution manifold 8 from which the heated air passes through pipes 9 to the burners 12 carrying the pulverized coal falling from a pulverized coal hopper 11 into the pipes 9 A third pipe 13 leads from the manifold 8 to the side openings 14 of the burner and supplies it with additional air.
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While the preliminary heating of the conveying air is usefully carried on until the pulverized coal is sufficiently dried and also partly mixed with gas, as required, but while preventing the pulverized coal from igniting beforehand. reach the burner, the extent of the additional air heating is in practice only limited by the capacity of the supply pipes. In order to use the combustion process, the additional air is consequently, by virtue of the present invention, brought to a higher temperature than the conveying air and this by the fact that the pipe 13 is connected to the burners 12 beyond. a heater located in one of the longitudinal corridors of the boiler in the form of a return pipe system 15.
By correspondingly increasing the number of turns of pipe systems 3 and 15, preheating can be achieved to the desired extent.
It is obvious that for the admission of the carrier air as additional air the first simultaneously transporting the pulverized coal, it suffices to use a single fan, which also performs at the same time, the passage of the additional air through its particular heater. The construction of the whole of the heating device by means of pulverized coal, including the apparatus for heating the air, is therefore very simple and is produced in such a way that it can easily be fitted additionally to a boiler. steam already installed.
All the main parts of the installation are located in the space in front of the front part of the boiler and the pre-heating pipes can be easily introduced in the longitudinal passages from the front part of the boiler.
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It is easier to see the type of construction of the burner used from Figures 3 and 4.
The pulverized coal enters with the conveying air in the central supply pipe 16 in the direction of the arrow 17.
The supply pipe 16 consists of an inlet 18 which gradually narrows and an outlet 19 attached thereto and which widens rapidly. When the fuel mixture precipitates therein through the supply pipe 16, the “fuel-air” mixture is immediately also produced by simultaneous acceleration, during which a “proportionalization” of the mixture is obtained. Passing through the enlarged part 19, the mixture becomes very easy to expand and it immediately enters in the form of a cone in the hearth.
The pipe 21 which surrounds the introduction pipe 16 is cylindrical in shape, also opening completely in front of the hearth and its mouth 22 slightly protrudes that of the room 19. The additional air is introduced tangentially through the chamber. sleeve 23, so that this air is also pushed towards the mouth 22 and enters the hearth in the approximate form of a hollow cylinder. The fuel mixture leaving the supply pipe 16, which, as described above, tends to exit quietly, constantly and regularly enters the hollow cylinder of additional air and immediately finds there at the point of ignition, high temperature oxygen required for combustion.
In the feed pipe 16 are arranged longitudinal rectilinear or screw-shaped ribs 24, which are responsible, in the first place, to divide and regulate the flow of the fuel mixture. When
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these ribs are as shown in the drawing in the form of a screw, they can usefully be arranged so that their direction of rotation is the opposite of the direction of rotation of the inlet orifice 23.
Claims.
The invention relates to a pulverized coal heating device with a burner having a central supply pipe for the "fuel-air" mixture and an external pipe (and concentric thereof for the introduction of additional air and with preliminary heating of the "fuel-air" mixture characterized by: 1 .- 1st fact that the peripheral piping, open to the hearth, receives, along its tangent, at its rear part the additional superheated air and has retained an absolutely cylindrical shape while the central supply pipe for the "fuel-air" mixture has an inlet which gradually narrows and an outlet attached thereto which widens rapidly.
2 .- the fact that the anterior end of the outlet widening in the shape of a cone is placed slightly behind the anterior end of the peripheral piping.
3 .- the fact that the additional air is heated more than the air transporting the fuel, due to the fact that, for example, a distribution manifold is connected to the burner by a return pipe system located, in a corridor of boiler.
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