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Brevet d'invention. Four pour la combustion des ordures.
Dans le fonctionnement des fours pour la combustion d'ordures de toutes espèces, notamment des ordures de la voierie et ménagères dans les villes, il est particulièrement important que les ordures soient détruites complètement et que le résidu soit utilisé de l'une ou l'autre façon, afin que pareille installation puisse fonctionner économiquement. On utilise en premier lieu les gaz de combustion de température élevée et en second lieu les scories résultant de la combustion complète des ordures, ces scories étant surtout employées pour la construction de routes et dans des buts analogues. L'économie de l'instal- lation dépend principalement de la qualité des scories.
Cellesci doivent naturellement être exemptes de tout constituant com- bustible, elles doivent présenter une résistance satisfaisante
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et elles doivent autant que possible sortir du four en morceaux ayant des dimensions les rendant utilisables pour les buts envi- sagés. Des quantités considérables d'air sont toujours néces- saires pour arriver à une combustion complète de la matière, car cette dernière est généralement difficile à brûler. Ces quantités d'air devraient cependant être au contraire aussi réduites que possible afin de ne pas abaisser la température des gaz de fumée plus qu'il n'est nécessaire, en réduisant con- séquemment leur utilité pour le chauffage de générateurs de va- peur et analogues.
La présente invention a pour objet un four à grille pour la combustion d'ordures de toutes espèces, se caractérisant en ce que la matière est préalablement séchée avant la combustion et ensuite brûlée complètement dans un tambour rotatif, une partie des gaz de combustion passant travers le tambour rotatif, tandis qu'une autre partie passe le long de la matière qui pénè- tre dans le four, en la soumettant à un séchage préliminaire.
Dans un four de ce genre les conditions énoncées dans le préam- bule sont satisfaites dans la plus grande mesure possible. On a, il est vrai, précédemment proposé des fours dans lesquels l'allumage des ordures se fait sur une grille, et la combustion finale dans un tambour rotatif communiquant avec cette grille, mais bien que ces fours fonctionnent de façon très satisfaisante sous le rapport de la production des scories, puisque les sco- ries formées sur la grille sont concassées de façon appropriée sent par suite du mouvement de rotation qu'elles subis/ dans le tambour rotatif rattaché au four, ils ne satisfont néanmoins pas à tou- tes les conditions sous le rapport de la vitesse de combustion et de l'utilisation des gaz de combustion, vu que la màtière est chargée sur la grille de combustion,
à l'état dans lequel elle est amenée au four. Ceci a pour conséquence que de très grandes quantités d'air sont nécessaires pour mettre en ignition la ma-
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tière humide, de sorte que les gaz de combustion sont fortement dilués avec l'air et sont relativement froids. Selon la présente invention, cet inconvénient est écarté en utilisant une partie des gaz de combustion, pour le chauffage préalable de la matière introduite dans le four, de sorte que beaucoup moins de chaleur et conséquemment moins d'air sont nécessaires pour allumer la matière ainsi préalablement séchée. De cette façon la température des gaz de combustion est élevée, le fonctionnement du four est facilité et sa capacité accrûe.
Un autre inconvénient rencontré dans le four actuellement connu réside en ce que la totalité des gaz de combustion, à leur sortie du foyer, doivent s'écouler à travers le tambour rotatif, de sorte que les gaz s'accumulent généralement au-dessus de la grille du foyer, en influençant très défavorablement la combustion. En combinaison avec le séchage préalable, cet inconvénient est évité en prévoyant un conduit réglable pour les gaz assurant le séchage préliminaire, et qui part du foyer, à proximité de l'endroit ou la matière pénètre dans le four, les gaz étant transportés par ce conduit directement en un endroit encore chaud en regard de la cheminée.
L'accumulation des gaz au-desous de la grille de combustion est ainsi radicalement empêchée, et un séchage préalable utile est réalisé dans toute mesure quelconque désirée. Comme les gaz de séchage préalable, après avoir absorbé une partie de l'humidité contenue dans la matière qui vient de pénétrer, sont relativement froids et contiennent donc encore certains des constituants pernicieux de la matière, il est importait que ces gaz soient dirigés en un en- droit situé en regard de la cheminée et où la température est encore suffisamment élevée pour stériliser les gaz, et où le tirage disponible est encore suffisamment puissat pour entraîner les gaz, Si néanmoins ce tirage est insuffisant pour détourner de la chambre du four,
la quantité voulue de gaz de chauffage préalable, unventilateur ou analogue peut être utilement disposé dans le conduit de départ.
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Afin de rendre le séchage préalable aussi indépendant que possible du fonctionnement général du four, la présente inven- tion prévoit un moyen pour assurer le départ réglable d'une par- tie des gaz de combustion, au point approximativement le plus élevé de la chambre de combustion située au-dessus de la grille.
Ce moyen consiste de fagon appropriée en un conduit réglable partant de la chambre de combution au point approximativement le plus élevé au-dessus de la grille, ce conduit menant direc- tement à la cheminée ou à une installation de générateurs de va- peur ou analogue. indépendamment du séchage préalable, la pos- sibilité est ainsi fourfle de détourner de la chambre de combus- tion des quantités excessives de gaz et, par suite, d'éviter l'accumulation nuisible de gaz. Les deux conduits servant à entrainer les gaz de combustion peuvent être réglés mutuellement de façon appropriée. Tout en tenant compte des nécessités de chaque cas individuel et de la construction générale du four, on peut ne prévoir que l'un des conduits seulement, sans que le caractère essentiel du four soit changé.
Les gaz détournés au point approximativement le plus élevé de la chambre du four, sans avoir été utilisés pour le chauffage préalable, sont très chauds et sont adéquatement utilisés dans une installation de générateurs de vapeur. Ces gaz sont alors rassemblés, soit là, soit directement en regard de la cheminée, avec les autres gaz de combustion qui passent à travers le tambour rotatif.
' Une forme de réalisation de l'invention est représentée à titre d'exemple au dessin qui montre une coupe longitudinale d'un four à brûler les ordures, de cette espèce. Le four est équipé avec une trémie de chargement 1 par laquelle la matière est d'abord amenée sur une grille 3 dans la chambre 2 de sécha- @ ge préalable. Comme le séchage est effectué entièrement par les gaz glissant le long de la matière, la grille 3 peut aussi être fixe. Cette grille, cependant, peut être aussi une sorte
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de grille secousses,de façon à séparer en même temps toutes les parties fines incombustibles de la matière, telles que les cendres de lignite.
La chambre principale 4 de combustion, en communication directe avec la chambre 2 de séchage préalable est établie au-dessus de la grille principale 5 de combustion, qui peut être mobile ou fixe selon toute disposition quelconque connue, On choisit de préférence une grille qui par un mouvement automatique, pousse lentement la matière en avant. En dessous de la grille 5, sont prévues les ouvertures nécessaires pour l'évacuation des cendres. Le tambour rotatif 6 est établi en continuation de la grille 5, l'inclinaison de ce tambour étant adéquatement un peu moindre que celle de la grille 5. L'extré- mité de sortie du tambour 6 s'ouvre dans le conduit de fumée'7 et le trou à scories 8 situé en dessous.
Du point approximativement le plus élevé de la chambre de combustion au-dessus de la grille 5 part un conduit 9 qui peut
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8tre régid au moyon du roeinlre Ph Le conduit 9 nort 1> 6vf\cuor les gaz de combustion qui ne sont nécessaires ni pour la combustion supplémentaire dans le tambour 6 ni pour le séchage préalable sur la grille 3, et ce conduit aboutit suivant les nécessités, soit directement dans le conduit de fumée 7, comme indiqué en pointillés, soit dans la chambre à gaz de fumée 10, 11, 12, 13 dans laquelle un générateur de vapeur pour l'utilisation de la chaleur perdue des gaz de combustion peut être prévu comme montré à titre d'exemple dans la forme de réalisation représentée Les gaz sont dirigés de la chambre à gaz de fumée 13, dans le conduit de fumée 14 et de là, à la cheminée.
En plus du conduit 9, un autre conduit 16 part de la cham- bre de combustion 4, directement à l'endroit où la matière pénètre dans la chambre 2, 3 du four. Le conduit 16 est contrôlé par la soupape d'étranglement 17 et est muni d'un ventilateur 18 en vue d'augmenter le tirage. Le conduit 16 aboutit à l'entrée du conduit de fumée 14, là où la température des gaz de fumée.
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sortant de la chambre à gaz de fumée 13 est encore relativement élevée.
Pour le fonctionnement du four, les conduits 9 et 16 sont réglés de telle façon que d'une part les deux conduits soient
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traversas onaomble par la 4u,m'LiLé de gaz de fwu6e qui n'as pas nécessaire pour le traitement de la matière dans le tambour rotatif 6, et que d'autre part le conduit 16 évacue la quantité de gaz de fumée qui est exactement suffisante pour le séchage préalable de la matière. Le conduit 9 transporte donc tous les gaz de fumée qui ne sont plus nécessaires pour tout autre traitement de la matière, et peuvent donc être directement évacués ou être amenésà un appareil échangeur de chaleur. Les gaz de fumée qui sont appelés dans le conduit 16, glissent.sur la matière s'écoulant le long de la grille 3 et enlèvent une partie considérable de l'humidité contenue dans cette matière.
Le mélange relativement froid de gaz de fumée et de vapeur d'eau est brûlé, au moyen du surplus d'air qu'il contient toujours,dans le conduit 14 de gaz de fumée chauds, et est de cette façon libéré de germes et dépourvu d'odeur. De l'air additionnel pour la combustion supplémentaire des gaz de fumée peut naturellement encore être introduit dans le conduit de gaz de fumée 14 ou en tout autre point du passage des gaz.
La matière ainsi préalablement séchée atteint la grille 5, où l'ignition et la principale combustion s'effectuent au moyen de l'air de combustion pénétrant par dessous la grille et qui est utilement préalablement chauffé dans l'installation de générateurs. La combustion de la matière sur la grille 5 n'est poursuivie que jusqu'à ce que commencent à se former de grands morceaux de scories, qui contiennent encore des constituants combustibles. La matière passe alors ensuite dans le tambour rotatif 6 où il ne faut plus introduire d'air, mais où la matière est complètement brûlée par le surplus d'air contenu dans les
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gaz de fumée.
Par ce dernier traitement, en partie par la combustion et en partie par le traitement mécanique dans le tambour rotatif, les gros blocs de scories sont concassés de façon appropriée pour leur utilisation ultérieure. Les scories ainsi formées parviennent dans le trou à scories 8, d'où elles sont évacuées. Les gaz de fumée sortant du tambour rotatif 6 sont très chauds et, en même temps que les gaz évacués par le conduit 9, ilssont adéquatement utilisés pour la production de vapeur ou pour l'échange de chalcur.
R é a u m é
En résumé, l'invention concerne :
1. Un four à grille pour la combustion des ordures de toutes espèces, caractérisé en ce que la matière est préalablement séchée avant sa mise en ignition et est ensuite brûlée com- plètement dans un tambour rotatif (6), les gaz de conbustion s'écoulant en partie à travers le tambour rotatif (6) et en partie, en vue du séchage préalable, le long de la matière pénétrant dans le four.
2. Un four selon 1, caractérisé en ce qu'un conduit réglable (16) servant à évacuer les gaz de chauffage préalable part du foyer (2, 3) à proximité de l'endroit ou la matière pénètre dans le four, ces gaz étant transportes à travers ce conduit, on un endroit encore chaud (14) en regard de la chaînée.
3. Un four selon 1 et 2, caractérisé par la disposition d'un ventilateur (18) ou analogue pour l'évacuation des gaz de séchage préalable.
4-. Un four selon 1 à j, caractérisé en ce qu'une partie des gaz de combustion sont entraînés de façon réglable, à l'endroit approximativement le plus élevé de la chambre de combustion (4) située au-dessus de la grille.
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Patent. Furnace for burning garbage.
In the operation of furnaces for the combustion of garbage of all kinds, in particular road and household garbage in cities, it is particularly important that the garbage is completely destroyed and that the residue is used from one or the other. another way, so that such an installation can operate economically. High temperature combustion gases are used first and secondly the slags resulting from the complete combustion of garbage, these slags being mainly used for road construction and similar purposes. The economics of the plant mainly depend on the quality of the slag.
These must of course be free of any combustible constituent, they must have a satisfactory resistance.
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and as far as possible they should come out of the furnace in pieces having dimensions which make them usable for the intended purposes. Considerable amounts of air are always needed to achieve complete combustion of the material, as the material is generally difficult to burn. These quantities of air should however be on the contrary as small as possible so as not to lower the temperature of the flue gases more than is necessary, thereby reducing their usefulness for heating steam generators. and the like.
The present invention relates to a grate furnace for the combustion of garbage of all kinds, characterized in that the material is previously dried before combustion and then completely burnt in a rotating drum, part of the combustion gases passing through the rotating drum, while another part passes along the material entering the oven, subjecting it to preliminary drying.
In such a furnace the conditions stated in the preamble are satisfied to the greatest possible extent. It is true that furnaces have previously been proposed in which the ignition of the refuse is carried out on a grate, and the final combustion in a rotating drum communicating with this grate, but although these furnaces operate in a very satisfactory manner in relation to slag production, since the slag formed on the grate is suitably crushed as a result of the rotational movement they undergo / in the rotating drum attached to the kiln, they nevertheless do not meet all the requirements. conditions in relation to the rate of combustion and the use of the combustion gases, as the material is loaded on the combustion grate,
in the state in which it is brought to the oven. This has the consequence that very large quantities of air are required to ignite the stove.
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humid, so that the combustion gases are greatly diluted with air and are relatively cold. According to the present invention, this drawback is overcome by using part of the combustion gases, for the preheating of the material introduced into the furnace, so that much less heat and consequently less air are required to ignite the material thus. previously dried. In this way the temperature of the combustion gases is high, the operation of the furnace is facilitated and its capacity increased.
Another drawback encountered in the currently known furnace is that all of the combustion gases, on leaving the furnace, must flow through the rotating drum, so that the gases generally accumulate above the combustion chamber. fireplace grate, influencing combustion very unfavorably. In combination with the preliminary drying, this drawback is avoided by providing an adjustable duct for the gases ensuring the preliminary drying, and which leaves from the hearth, near the place where the material enters the oven, the gases being transported by this lead directly to a still warm place next to the fireplace.
The accumulation of gases below the combustion grate is thus drastically prevented, and useful pre-drying is carried out to any extent desired. As the pre-drying gases, after having absorbed some of the moisture contained in the material which has just entered, are relatively cold and therefore still contain some of the pernicious constituents of the material, it is important that these gases be directed at a place located opposite the chimney and where the temperature is still high enough to sterilize the gases, and where the available draft is still sufficiently powerful to drive the gases, If nevertheless this draft is insufficient to divert from the oven chamber,
the desired quantity of preheating gas, a ventilator or the like can usefully be arranged in the starting duct.
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In order to make the pre-drying as independent as possible from the general operation of the furnace, the present invention provides a means for ensuring the adjustable departure of a part of the combustion gases, at approximately the highest point of the combustion chamber. combustion located above the grate.
This means suitably consists of an adjustable duct extending from the combustion chamber at approximately the highest point above the grate, this duct leading directly to the chimney or to an installation of steam generators or the like. . apart from the pre-drying, there is thus the possibility of diverting excessive quantities of gas from the combustion chamber and, consequently, of avoiding the harmful accumulation of gas. The two ducts serving to entrain the combustion gases can be adjusted mutually appropriately. While taking into account the needs of each individual case and the general construction of the furnace, it is possible to provide only one of the ducts, without the essential character of the furnace being changed.
Gases diverted to approximately the highest point of the furnace chamber, without having been used for preheating, are very hot and are suitably used in a steam generator installation. These gases are then gathered, either there or directly opposite the chimney, with the other combustion gases which pass through the rotating drum.
One embodiment of the invention is illustrated by way of example in the drawing which shows a longitudinal section of a refuse-burning oven of this kind. The oven is equipped with a loading hopper 1 through which the material is first brought on a grid 3 into the pre-drying chamber 2. As the drying is carried out entirely by the gases sliding along the material, the grid 3 can also be fixed. This grid, however, can also be a kind
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shaking grate, so as to separate at the same time all the fine incombustible parts of the material, such as lignite ash.
The main combustion chamber 4, in direct communication with the pre-drying chamber 2, is established above the main combustion grate 5, which can be mobile or fixed according to any known arrangement. A grate is preferably chosen which by an automatic movement, slowly pushes the material forward. Below the grate 5, the necessary openings for the ash removal are provided. The rotary drum 6 is established as a continuation of the grate 5, the inclination of this drum being suitably a little less than that of the grate 5. The outlet end of the drum 6 opens into the smoke duct ' 7 and the slag hole 8 located below.
From approximately the highest point of the combustion chamber above the grate 5 leaves a duct 9 which can
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8be regulated using the roeinlre Ph The duct 9 nort 1> 6vf \ cuor the combustion gases which are neither necessary for the additional combustion in the drum 6 nor for the preliminary drying on the grate 3, and this duct ends according to the needs , either directly in the flue pipe 7, as indicated in dotted lines, or in the flue gas chamber 10, 11, 12, 13 in which a steam generator for the use of waste heat from the combustion gases can be provided as exemplary in the illustrated embodiment The gases are directed from the flue gas chamber 13, into the flue 14 and from there to the chimney.
In addition to the duct 9, another duct 16 starts from the combustion chamber 4, directly at the point where the material enters the chamber 2, 3 of the furnace. The duct 16 is controlled by the throttle valve 17 and is provided with a fan 18 in order to increase the draft. The duct 16 ends at the entrance of the flue gas 14, where the temperature of the flue gases.
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leaving the flue gas chamber 13 is still relatively high.
For the operation of the oven, the conduits 9 and 16 are adjusted so that on the one hand the two conduits are
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traversas onaomble by the 4u, mLiLé of gas of fwu6e which is not necessary for the treatment of the material in the rotating drum 6, and that on the other hand the duct 16 discharges the quantity of flue gas which is exactly sufficient for the preliminary drying of the material. The duct 9 therefore transports all the flue gases which are no longer necessary for any other treatment of the material, and can therefore be directly evacuated or be brought to a heat exchanger apparatus. The flue gases which are drawn into the duct 16, slide over the material flowing along the grate 3 and remove a considerable part of the humidity contained in this material.
The relatively cold mixture of flue gas and water vapor is burned, by means of the surplus air which it always contains, in the duct 14 of hot flue gases, and is thus freed from germs and devoid of smell. Additional air for the additional combustion of the flue gases can naturally still be introduced into the flue gas duct 14 or at any other point of the gas passage.
The material thus previously dried reaches the grate 5, where the ignition and the main combustion take place by means of the combustion air entering from below the grate and which is usefully preheated in the installation of generators. The burning of the material on the grate 5 is only continued until large pieces of slag begin to form, which still contain combustible constituents. The material then passes into the rotating drum 6 where it is no longer necessary to introduce air, but where the material is completely burnt by the excess air contained in the
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flue gas.
By the latter treatment, partly by combustion and partly by mechanical processing in the rotating drum, the large slag blocks are crushed appropriately for their further use. The slag thus formed enters the slag hole 8, from where it is discharged. The flue gases leaving the rotating drum 6 are very hot and, together with the gases discharged through the duct 9, they are suitably used for the production of steam or for the exchange of chalcur.
R e a u m e
In summary, the invention relates to:
1. A grate furnace for the combustion of garbage of all kinds, characterized in that the material is dried beforehand before it is ignited and is then completely burned in a rotating drum (6), the combustion gases s' flowing partly through the rotating drum (6) and partly, for pre-drying, along the material entering the oven.
2. An oven according to 1, characterized in that an adjustable duct (16) serving to evacuate the preliminary heating gases from the hearth (2, 3) near the place where the material enters the oven, these gases being transported through this conduit, there is a still warm place (14) facing the chain.
3. An oven according to 1 and 2, characterized by the provision of a fan (18) or the like for the evacuation of the pre-drying gases.
4-. A furnace according to 1 to j, characterized in that a part of the combustion gases are driven in an adjustable manner, at approximately the highest point of the combustion chamber (4) located above the grate.
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