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Chaudière de chauffage sectionnée.
La présente invention se rapporte à une chaudière de chauffage sectionnée pour l'eau eu la vapeur à basse pression et elle est destinée à permettre la combustion d'un combustible de qualité inférieure, en particulier de lignite brut, d'une manière plus parfaite que jusqu'à présent, sans que la chaudière soit desservie par un personnel expérimenté.
La particularité de la chaudière consiste d'abord essentiellement en ce que l'autel subdivise la chambre de foyer et s'avance loin dans celle-ci en portes-faux, la combustion complète des gaz du foyer se faisant avec un libre développe-
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ment des flammes au-dessus de l'autel dans la chambre spacieu- se de combustion supplémentaire.
L'autel place librement, s'étendant dans la chambre de combustion, possède l'avants.- ge que son côté inférieur sert de voûte d'allumage pour les gaz de distillation et les combustibles s'allumant diffici- lement, tandis que sa surface supérieure agissant comme sur- face de rayonnement favorise la combustion dans la chambre de combustion supplémentaire située au-dessus de la chambre du foyer ;
d'autre part le rétrécissement du passage à son ex- trémité provoque un tourbillonnement qui produit le mélange des gaz de fumée <.vec l'air supplémentaire. pour ne pas em- pêcher l'effet de rayonnement de la surface supérieure de l'autel par les particules de cendres volantes tombant sur elles, cette surface est de préference placée avec une incli- naison telle que les cendres légères doivent s'ébouler. la nouvelle chaudière sectionnée est représentée en une forme de réalisation la fig. 1 du dessin.
Le combustible descend de la cheminée de chargement placée en a,vant des éléments de chaudière sur la grille obli- que R au-dessus de laquelle est monté l'autel F formé de de pierres réfractaires. 'En face/l'autel est introduit l'air supplémentaire qui se réchauffe d'une m niére connue en s'é- levant entre les éléments chauds de la chaudière. A cause de l'autel s'étendant à une grande distance librement dans la chambre du foyer, on produit un rétrécissement de la chambre du foyer qui permet une mise en tourbillonnement complète des gaz de combustion avec l'air supplémentaire.
L'autel e- tabli au moyen de pierres réfractaires pouvant se placer de la chambre du foyer et maintenues par des logements sur les éléments de chaudière a en outre pour but, en agissant comme une voûte d'allumage par suite de sa température élevée et du rayonnement de chaleur, d'éliminer les gaz aussi complètement que possible du combustible descendant dans la chambre infé- rieure du foyer et d'allumer ce combustible, par la haute
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température à l'endroit d'introduction de l'air, il provoque en outre une combustion des particules non encore brûlées des gaz de fumée. Dans la chambre de chaudière libre se trouvant au-dessus de l'autel, un développement des flammes sans aucune gêne est possible.
Par les étroits canaux K situés entre les éléments de chauffage, les gaz chauds s'écoulent dans le cana.l de dépast G commun situé à la partie inférieure et cèdent dans leur trajet la chaleur qu'ils contiennent, en grande partie, aux parois de la chaudière. De la grille R les cendres parviennent sur la grille d'accumulation S et de là dans le cendrier.
Une combustion complète des gaz de fumée est obtenue par l'amenée convenablement réglée d'air supplémentaire près de l'autel en proportion de l'air de combustion principal circulant à travers la grille. Le reglage de l'air primaire se fait par le clapet L du cendrier et celui de l'air supplémentaire par le clapetLl disposé dans le canal d'air. La position des deux clapets à air peut être réglée par un thermostat commun, de telle manière que le rapport de l'air primaire à l'air supplémentaire peut être reglé à une valeur déterminée et reste sans changement pendant le réglage par le thermostat.
Une autre forme de réalisation de la chaudière est représentée aux fig. 2-9. On a disposé ici à la place de l'autel suspendu tout à fait librement une plaque de fcyer supportée des deux côtés tandis que du côté de l'entrée de l'sir supplémentaire on a laissé une section suffisamment libre pour le passage des gaz de combustion.
La fig. représente une coupe transversale verticale de cette forme de réalisation de la chaudière. La plaque de foyer d'une pièce f est pourvue à son extrémité inferieure de fentes s pour le passage de l'air primaire. La plaque repose des deux cotés sur des rebords r qui sont disposes dans les parois intérieures de la chaudibre.
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La fig. 3 représente une coupe horizontale dans la chau- diére de la fig. 2.
T,es fig. 4,5 et 6 montrent différentes réalisations pos- sibles de la plaque de foyer. Oh peut voir que la plaque peut être formée de pierres séparées p qui sont alignées l'une à côté de l'autre, forment le recouvrementà la partie antérieure de la chambre du foyer et presentent à la partie postérieure, en face de l'entrée d'air, les ouvertures en forme de fentes s.
Les fig. 7 et 8 montrent en plan et en élévation une forme de réalisation qui consiste en ce qu'un certain nombre de pierres longitudinales p de forme prismatique reposent sur les rebords r tandis qu'à la partie antérieure de l'autel des pierres de recouvrement pi reposent sur les pierres lon- gitudinales et laissent libres les fentes de foyer à la par- tie postérieure de l'autel.
La fig. 9 montre une disposition dans laquelle la pla- que de foyer ne prend pas toute la largeur de la. chambre du foyer et les rebords ou saillies des éléments de chaudière ressortent assez, fortement du cote de l'entrue de l'nir sup- plémentaire.
L'air supplémentaire peut, comme on l'a représenté, être introduit au-dessus de la plaque de foyer. Il est toutefois possible également de fournir une entrée pour l'air supplé- mentaire u-dessus de la plaque de foyer ou àla même hauteur que celle-ci.
Les fig. 10-12 montrent une autre forme de réalisation de la chaudière sectionnée. On a résolu ici essentiellement le problème de l'introduction du combustible entre les é- léments de chaudière qui forment autour de la chambre du foyer un encadrement fermé. ceci a pour résultat une simplifi- cation notable et une amélioration de la réalisation actuelle.
La fig, 10 représente une coupe verticale de la chaudiè- re, la fig, 1'!. une coupe horizontale de la chambre du foyer, ou @
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l'on peut reconnaitre la forme trapézoïdale des éléments de chaudière du côté de l'introduction du combustible et la disposition de la grille. La fig, 12 est une section transversale dans les parties des éléments portant la grille R.
De la cheminée de remplissage F, le combustible parvient latéralement entre les différents éléments G de la chaudière, et l'on évite ainsi de recouvrir le feu par du combustible. 'Entre les éléments G relativement étroits parcourus par de l'eau; on a ménagé une place suffisante. Les éléments possèdent avantageusement une section transversale allant en se rétrécissant du réservoir vers le foyer.
Pour assurer en cas de grande hauteur de combustible sur le feu une amenée d'air suffisante, on a disposé entre les éléments de chaudière G des plaques de grille P dont l'inclinaison est plus grande que l'angle de talus naturel du combustible, de sorte qu'on empêche le depot de cendres fines, se produisant lorsque les plaques sont horizontales ou faiblement inclinées, et que l'arrivée de l'air de combustion n'est pas gênée.
'En-dessous des plaques de grille se trouve la grille proprement dite R qui est formée d'une part par la partie inférieure des éléments de chaudière et d'autre part par des cmrps de grille r placés entre ceux-ci ou venus de fonte a.- vec ceux-ci. Les premiers corps de grille sont facilement mobiles pour que par secouement on puisse produire un décrassage ou, par leur enlèvement, une évacua tion des scories et des cendres dans le cendrier. Le secouement peut se faire individuellement à la main après ouverture de la porte du foyer, ou bien de l'extérieur pour tous les corps à la fois, sans ouverture de la porte du foyer, au moyen d'un arbre à cames ou d'un organe équivalent. Les corps de grille sont conformés en concordance avec les propriétés des combustibles en¯ ployés.
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Heating boiler cut off.
The present invention relates to a sectioned heating boiler for water and low pressure steam and is intended to allow the combustion of inferior fuel, in particular raw lignite, in a more perfect manner than. until now, without the boiler being serviced by experienced personnel.
The peculiarity of the boiler consists first of all in that the altar subdivides the hearth chamber and extends far into it in overhangs, the complete combustion of the gas in the hearth taking place with a free development.
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flames above the altar in the additional spacious combustion chamber.
The freely placed altar, extending into the combustion chamber, has the advantage that its lower side serves as an ignition vault for distillation gases and difficult-igniting fuels, while its upper surface acting as a radiating surface promotes combustion in the additional combustion chamber located above the hearth chamber;
on the other hand, the narrowing of the passage at its end causes swirling which produces mixing of the flue gases with the additional air. in order not to prevent the effect of radiation of the upper surface of the altar by the particles of fly ash falling on them, this surface is preferably placed with an inclination such that the light ashes must collapse. the new sectioned boiler is shown in one embodiment in FIG. 1 of the drawing.
The fuel descends from the loading chimney placed at a, before the boiler elements on the oblique grate R above which is mounted the altar F formed of refractory stones. In front of the altar is introduced the additional air which is heated in a known manner by rising between the hot elements of the boiler. Because of the altar extending a great distance freely into the fireplace chamber, a narrowing of the fireplace chamber is produced which allows complete swirling of the combustion gases with the additional air.
The altar, established by means of refractory stones which can be placed from the chamber of the hearth and maintained by housings on the boiler elements, has the further purpose of acting as an ignition vault due to its high temperature and from the heat radiation, to eliminate the gases as completely as possible from the fuel descending into the lower chamber of the hearth and to ignite this fuel, by the upper
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temperature at the place of introduction of the air, it also causes combustion of the unburnt particles of the flue gases. In the free boiler chamber above the altar, an unimpeded development of flames is possible.
Through the narrow channels K located between the heating elements, the hot gases flow into the common depast channel G located at the bottom and give up in their path the heat which they contain, in large part, to the walls. of the boiler. From the grid R the ashes reach the accumulation grid S and from there into the ashtray.
Complete combustion of the flue gases is achieved by the properly regulated supply of additional air near the altar in proportion to the main combustion air flowing through the grate. The primary air is regulated by the valve L of the ashtray and that of the additional air by the valve Ll placed in the air channel. The position of the two air valves can be regulated by a common thermostat, so that the ratio of primary air to additional air can be adjusted to a determined value and remains unchanged during adjustment by the thermostat.
Another embodiment of the boiler is shown in figs. 2-9. Here in place of the suspended altar, a fcyer plate supported on both sides has been placed quite freely, while on the side of the entrance to the additional sir we have left a section sufficiently free for the passage of gas from combustion.
Fig. shows a vertical cross section of this embodiment of the boiler. The one-piece hearth plate f is provided at its lower end with slots s for the passage of primary air. The plate rests on both sides on rims which are arranged in the interior walls of the boiler.
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Fig. 3 shows a horizontal section through the boiler of FIG. 2.
T, es fig. 4, 5 and 6 show different possible embodiments of the hearth plate. Oh can see that the plate can be formed of separate stones p which are aligned next to each other, form the overlap at the anterior part of the hearth chamber and present at the rear, opposite the entrance air, the s slit openings.
Figs. 7 and 8 show in plan and in elevation an embodiment which consists in that a certain number of longitudinal stones p of prismatic shape rest on the edges r while at the front part of the altar covering stones pi rest on the longitudinal stones and leave free the hearth slits at the rear of the altar.
Fig. 9 shows an arrangement in which the hearth plate does not take the whole width of the. firebox and the edges or protrusions of the boiler elements stand out quite strongly on the side of the inlet of the additional air.
The additional air can, as has been shown, be introduced above the hearth plate. However, it is also possible to provide an inlet for additional air above or at the same height as the hearth plate.
Figs. 10-12 show another embodiment of the sectioned boiler. The problem of the introduction of fuel between the boiler elements which form a closed frame around the hearth chamber has been solved here essentially. this results in a notable simplification and improvement of the present construction.
Fig, 10 shows a vertical section of the boiler, fig, 1 '!. a horizontal section of the fireplace chamber, or @
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one can recognize the trapezoidal shape of the boiler elements on the fuel introduction side and the arrangement of the grate. Fig, 12 is a cross section through the parts of the elements carrying the grid R.
From the filler stack F, the fuel arrives laterally between the various elements G of the boiler, and this avoids covering the fire with fuel. 'Between the relatively narrow elements G traversed by water; sufficient space has been left. The elements advantageously have a cross section which tapers away from the reservoir towards the hearth.
To ensure a sufficient supply of air in the event of a great height of fuel on the fire, grate plates P are placed between the boiler elements G, the inclination of which is greater than the natural embankment angle of the fuel, so that the deposit of fine ash is prevented, which occurs when the plates are horizontal or slightly inclined, and the supply of combustion air is not obstructed.
'Below the grate plates is the actual grate R which is formed on the one hand by the lower part of the boiler elements and on the other hand by grate units R placed between them or made of cast iron a.- with these. The first grid bodies are easily movable so that by shaking it is possible to produce a slagging or, by their removal, an evacuation of the slag and the ash in the ashtray. Shaking can be done individually by hand after opening the hearth door, or from the outside for all bodies at the same time, without opening the hearth door, by means of a camshaft or an equivalent body. The grate bodies are shaped in accordance with the properties of the fuels used.