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oyer avec dôme de dégazéification du combustible refroidi par culation d'eau et monté au dessus de la grille , Dans les foyers courants avec dôme de dégazéification 'du. combustible pour chaudières à vapeur et en particulier dans les chaudières de navires et de locomotives , dont les foyers ne possè- dent par d'ouverture d'accès à l'extrémité arrière , le démontage du dôme présente beaucoup de difficultés et occasionne des pertes de temps et de travail Ce type de foyer a pour objet de brûler les gaz collectés par le dôme pendant leur passage au dessus de la couche de combustible en ignition au dessus de laquelle ils sont amenés par les zones de passage existant entre la grille et les faces inférieures du dôme .
Or ,si ce dôme comporte une enveloppe creuse refroidie par l'eau , elle réduira considérablement la température de combustion , empêchant ainsi la combustion intégrale des hydrocarbures lourds tout en produisant de la fumée . Si par contre le dôme est construit en partie ou en tptalité en briques réfractaires , les briques chauffées à haute température abandonneront la dite chaleur par rayonnement et produiront des températures élevées telles que la grille cuira à bref délai . En plus dans ce cas le rayonnement considérable dirigéx vers la porte du foyer gêne le chauffeur et empêche ainsi le service normal de chauffe .
Dans les foyers à refroidissement par l'eau , et dans lesquels les tubes de refroidissement sont placés sur le dôme , l' emploi de ce type de tubes - tout en se servant de l'eau d'alimentation( sous haute pression à titre d'agent réfrigérateur - est seulement
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possible lorsque les tubes sont suffisamment ancrés , ce qui ,à la charge imposée , produit rapidement des fuites aux endroits aux- quels les entretoises prennent naissance , étant donné que ces tubes sont placés directement au dessus du feu. De plus , ces tubes ne peuvent pas être confectionnés en une seule pièce et il faut souder à blanc toutes les pièces d'angle ce qui , abstraction faite des tensions intérieures qui peuvent se produire , rend la fabrication plus couteuse .
Enfin le dôme établi en une seule pièce et combiné avec ces tubes , doit être enlevé et remplacé par un autre dès qu'il est endommagé . Comme l'effort imposé au dôme est beaucoup plus important dans le dernier tiers arrière de a longueur , on perd donc deux tiers de la longueur à chaque remplacement .
Des difficultés plus grandes surgissent encore lors du montage étant donné que la remise en place exige le démontage de la plaque du foyer .
Suivant l'invention , l'installation du foyer comporte constitué une chambre de dégazéification en forme de dôme/par plusieurs éléments facilement interchangeables , Comme les divers éléments et notamment la paroi arrière sont démontables et rabatables le passage vers la partie arrière de la chaudière peut facilement être dégagé ,Il en résulte que les travaux de nettoyage ainsi que les réparations de la chaudière ou de certains éléments du dôme se lais- sent facilement effectuer sans que le dit dôme soit démonté en entier , La partie inférieure et celle formant la carcasse sont constituées de deux ou plusieurs châssis tubulaires superposés reliés entre eux à une distance permettant de conserver la hauteur requise du dôme.
Du côté latéral et à l'arrière , ce système tubulaire est muni de garnitures constituant les parois latérales du dôme sur lesquelles on pose un chapeau formant couvercle et constitué de plusieurs éléments , Le système tubulaire peut dans ce cas être établi en un seul tube sans aucune solution de continuité,ce qui supprime les joints soudés qui produisent des efforts de tension .
On évite ainsi à l'intérieur des tubes les bourrelets formant obsta-
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oies et provoquant des dépôts de tartre qui contrarient le passage normal de l'eau de refroidissement.Afin d'éviter un abaissement trop intense de la température de la chambre de gazéification ,
le système tubulaire est aménagé à l'extérieur du dôme proprement dit.Dans cet aménagement il est essentiel que ledit dôme avec son système tubulaire refroidi par l'eau soit placé dans une position inclinée au dessus de la grille de manière que les passages de sortie des gaz qui sont déterminée par les bords inférieurs du dôme et la surface de combustible se rétrécissent considérablement en se rapprochant de l' autel du foyer * Par ce fait les bords du dôme de dégazéification snnt sur une partie de leur longueur à proximité immédiate de la nappe du combustible solide et les gaz collectés par le dôme ne trouvent les passages de sortie indiqués plus haut que dane la partie antérieure du foyer,
àproximité de la porte.Il résulte de cette disposition que les gaz s'échappent du dôme à l'extrémité du foyer opposée à l'autel et qu' ils s'acheminent vers cette partie de la grille en passant au dessus de toute la masse de combustible en ignition,ce qui assure leur combustion totale et supprime toute trace de fumée.
Pour l'introduction de l'air destiné à activer la combustion on aménage des oanivaux dans les parti+ renforcées des parois du dôme;on aménage en plue,pour faire varier la surface de grille utilisée des volets d'étranglement réglables en dessous de la grille.Afin d'empêcher les cendres légères de pénétrer dans les caniveaux de chauffage,on dispose au dessus de la zone d'ignition, des plaques en chamotte (argile cuite) qui constituent en même temps une surface de chauffe additionnelle.En dessous de ces plaques on aménage,le long de la paroi de la chaudière,
des tubes munis de tuyères tournées dans la direction du foyer et à l'aide desquelles on amène à l'état de vaporisation des huiles lourdes ou autres résidus lourde à l' état vaporisé qui sont répandue dans la zone de combustion afin d'aug- monter les températures et par conséquent le rendement du combustible.
Les dessins annexée représentent une forme d'exécution du foyer , et à ces dessine t Fig.l est une coupe longitudinale d'une chaudière avec sa garniture in- térieure en plusieurs pièces comportant un dôme de dégazéifica- tion incliné et refroidi par l'eau ; Fig.2 en est une coupe transversale suivant la ligne I-I de la fig.l ;
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Fig. 3 est une vue en plan du chassis tubulaire formant un cadre refroidi par l'eau ; Fig. 4 est une coupe longitudinale du dispositif de chauffage suivant la ligne II-II de la fig. 2 , menée suivant un plan passant au dessus des plaques en chamotte .
La garniture du foyer faite en acier ou en un autre matées riau réfractaire approprié est constituée de plusieurs parties facilement interchangeable formant par leur ensemble le dôme de gazéification . La partie inférieure et celle formant le chassis du chapeau de la garniture du foyer comporte plusieurs chassis tubulaires superposés a, b, c, en forme de U , refroidis par l'eau ; ces chassie sont confectionnés en une seule pièce , courbée à chaud de manière à éviter des résistances intérieures et le dépôt de tartre et assurant ainsi le passage absolument libre de l'eau de refroidissement .
Afin d'obtenir latéralement et à l'arrière du foyer la hauteur nécessaire de la garniture intérieure , les tubes du châssis sont courbés et superposés dans des plans différents tels qu'ils se trouvent à une distance appropriée les uns des autres de manière à laisser entre les bords du dôme et la grille du foyer une hauteur suffisante pour le passage normal de la charge de combustible nécessaire à la marche de la chaudière .
L'espace libre produit par la distance entre les divers tubes formant châssis est obturé par l' insertion de plaques d , d1 en acier ,en fonte ou en matière réfractaire afin de former les parois latérales et arrière de clôture du dôme ; le tout est assemblé de manière à permettre le démontage facile des divers éléments , Grâce à cette disposition des parties démontables , et spécialement de la paroi arrière d1,la partie arrière de la chaudière est facilement accessible . En raison de la superposition des pièces de détail la dilatation du matériau n'est nullement gênée de sorte qu'il peut se produire ni fuites ni tensions internes .
Les pièces intercalées susmentionnées protègent la chambre de chargement et de dégazéification contre tout refroidissement trop prononcé , puisque les châssis-tubes refroidis par l'eau sont placés à l'extérieur tout en entourant le dôme ;
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inversement , les tubes sont protégés contre tout changement brusque de température lors de l'ouverture de la porte du foyer par l'entremise des garnitures des parois susmentionnées avec lesquelles ils sont en contact de sprte qu'aucune perte de chaleur utile ne peut se produire .
Le couvercle e est composé également de plusieurs parties longitudinales en vue d'un démontage et montage faciles et posé sur les parois d d1 du dôme . Le châssis tubulaire a,b,c est conditionné et courbé de telle manière qu'aux extrémités arrières des châssis supérieurs b, c se trouve les tubes transversaux b1, c1 alors que le chassis tubulaire inférieur a , reposant sur les pièces constituant l'autel , sert de support au corps du dôme 2 Les châssis tubulaires supérieurs peuvent avoir des dimensions plus petites que le chassis inférieur de sorte que les parois du dôme prennent une inclinaison telle que représentée à la fig. 2 . La section transversale de la chambre de dégazéification se rétrécit ainsi vers le haut et prend une forme semi-ovoldale .
L'entrée de l'eau de refroidissement se fait par la ou les branches inférieures a et l' écoulement par les tubes supérieurs c; l'eau portée à l'ébullition peut être utilisée pour alimenter la chaudière ou être amenée à une autre destination , Dans la partie inférieure renforcée des parois d, d1 du dôme sont pratiqués des canaux g munis d'ouvertures dirigées vers la zône de combustion ou vers l'intérieur du dôme ; ces canaux amènent l'air de ventilation et suppriment ainsi l'installation de tubes spéciaux .En raison de la position inclinée du chassis tubulaire inférieur , dont la hauteur au dessus de la grille à la partie antérieure est à peu près de 2/3 plus grande qu'à la partie postérieure , les passages de sortie k pour les gaz se rétrécissent donc vers la partie postérieure du foyer .
Comme la couche de charbon répandue sur la grille conserve une hauteur uniforme indiquée par la ligne x (en traits mixtes) fig.l , les passages k ne sont dégagés que des deux côtés de la partie antérieure de la grille tandis que vers la partie postérieure de la dite grille les passages sont entièrement obturés par le combustible et cela sur 2/3 environ de la longueur de la grille ; le passage k , fig. 1 & 2 est 'également complètement obturé par le combustible à la partie inférieure
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de la paroi postérieure dl .. L'alimentation de la grille avec du charbon frais ainsi que la combustion s'effectuent donc de l'arrière vers l'avant , de sorte que la partie postérieure du dôme constitue la zone de dégazéification .
Comme les gaz provenant de la distillation sèche et naissant au dessous du dôme ne peuvent s'échapper par la partie postérieure des passages k obturés par le combustible ils refluent vers la partie antérieure du foyer et sortent du dôme en passant par la partie dégagée des passages k,à proximité de la porte du foyer . Ila passent alors immédiatement au dessus de toute la couche de combustible en ignition et sont intégralement consommés .
Ils dégagent alors la totalité de leurs calories et la chaleur produite se communique aux surfaces de chauffe de la chaudière . On peut éventuellement , de la manière courante , introduire de l'air de ventilation par les ouvertures réglables de la porte du foyer .
Grâce à la longueur totale des tubes constituant le châssis entourant le dôme on obtient une surface de refroidissement relativement grande des parois du dit dôme, et par conséquent une compensation uniforme et favorable de la température .
En dessous de la grille h et dans le sens longitudinal de celle-ci on aménage des deux côtés des volets d'étranglement réglables i permettant de régler l'air de combustion arrivant à la grill%.
Grâce à ces volets réglables il est possible de réduire ou d'augmenter à volonté de la manière la plus simple l'étendue de la surface utile de la grille, afin de pouvoir faire varier convenablement le rendement de la chaudière . Afin d'empêcher les cendres légères de pénètrer dans la cheminée ce qui obturerait les canaux de chauffage on dispose latéralement au dessus des orifices d'évacuation des gaz , des plaques en chamotte 1 garnies d'ouvertures 11 établissant la communication avec les canaux de chauffage , lesquelles plaques sont également établies en plusieurs parties afin de permettre leur montage et démontage commodes .
Les ouvertures 11 de ces plaques 1 sont découpées obliquement de sorte que les cendres légères ou les particules de coke puissent rester adhérer aux dites plaques 1 où elles sont consommées par les flammes ; une partie de ces particules
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butent encore brutalement contre les plaques inclinées et tombent alors dans le cendrier ,Ces plaques de chamotte constituent en même temps des surfaces de chauffe additionnelles ; elles augmentent ainsi la température de chauffe et accélèrent la mise en pression , Les plaques de chamotte reposent d'une part sur le bord renforcé in- du dôme férieur de la paroi latérale/et d'autre part sur des tubes m garnis de tuyères que l'on dispose des deux côtés , à l'intérieur de la paroi de la chaudière .
Ces tubes à tuyères m permettent l'ame- née et le répandage d'huiles lourdes , de goudron ou autres résidus lourds , ce qui constitue un chauffage combiné de charbon et d'huile lourde -,le processus de combustion est dans l'occurence le suivant : Dès que la masse de charbon a atteint la température d'inflammation nécessaire pour la combustion des gaz de fumée ,on amène, par l'en- tremise d'un dispositif approprié de l'huile brute , du goudron ou de la poix etc.. liquifiés de la manière courante par la vapeur , sous faible pression de vapeur d'eau aux tubes à tuyère m ; les dits ingrédients y sont entièrement gazéifiés par la chaleur produi- te et enfin amenés sous forme de jets à la zone de combustion des gaz .
En raison de la chaleur rayonnante émise par les plaques de chamotte et dirigés vers le bas , la température s'élève à tel point que mime les gaz les plus difficiles à consommer brûlent intégralement sans produire la moindre fumée . Grâce à ces dispositions et aménagements le dégagement calorique du foyer et par conséquent le coefficient de rendement de la chaudière à vapeur ou de toute autre installation de chauffage peuvent être poussés au maximum .
Il est également possible d'utiliser tous les résidus ne convenant pas jusqu'à présent à la combustion étant donné que les tubes à tuyères m situés directement dans la zone de combustion poussée à blanc assu- rent et garantissent une gazéification absolue , Dans les installations de chauffage plus restreintes où l'espace disponible n'est pas suffisamment grand , le canal g véhiculant l'air de ventilation et aménagé dans la paroi du dôme peut aussi être utilisé pour l'a- menée d'huile lourde .
Le tube inférieur du châssis tubulaire peut aussi suivant les lignes en traits mixtes affecter la forme d'un
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tube annulaire , refroidi par l'eau et qui s'appuie sur la paroi intérieure de la chaudière tout en servant de support pour le dôme de dégazéification ,
En recourant encore à d'autres combinaisons, en ce qui concerne la disposition générale , le dispositif spécial faisant objet de la présente invention , peut être apliqué aux foyers et chaudières les plus divers .
REVENDICATIONS
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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oyer with fuel degasification dome cooled by water circulation and mounted above the grate, In common homes with degassing dome '. fuel for steam boilers and in particular in the boilers of ships and locomotives, the hearths of which do not have an access opening at the rear end, the dismantling of the dome presents a great deal of difficulty and causes losses of time and work The purpose of this type of fireplace is to burn the gases collected by the dome during their passage above the layer of ignited fuel above which they are brought by the passage zones existing between the grate and the faces lower parts of the dome.
However, if this dome has a hollow shell cooled by water, it will considerably reduce the combustion temperature, thus preventing the complete combustion of heavy hydrocarbons while producing smoke. If, on the other hand, the dome is constructed in part or in full of refractory bricks, the bricks heated at high temperature will give up said radiant heat and produce high temperatures such that the grate will cook in a short time. In addition, in this case the considerable radiation directed towards the door of the fireplace hinders the driver and thus prevents the normal heating operation.
In water-cooled fireplaces, and in which the cooling tubes are placed on the dome, the use of this type of tubes - while using the feed water (under high pressure as a 'refrigerator agent - is only
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possible when the tubes are sufficiently anchored, which, under the imposed load, quickly produces leaks at the places where the spacers originate, since these tubes are placed directly above the fire. In addition, these tubes cannot be made in one piece and all the corner pieces have to be white welded, which, apart from the internal tensions that may occur, makes the manufacture more expensive.
Finally, the dome, established in one piece and combined with these tubes, must be removed and replaced by another as soon as it is damaged. As the force imposed on the dome is much greater in the last rear third of the length, we therefore lose two thirds of the length at each replacement.
Even greater difficulties arise during assembly since re-installation requires disassembly of the hearth plate.
According to the invention, the installation of the fireplace comprises a dome-shaped degassing chamber / by several easily interchangeable elements, As the various elements and in particular the rear wall are removable and foldable the passage to the rear part of the boiler can can easily be removed. As a result, cleaning work and repairs to the boiler or to certain parts of the dome can be easily carried out without the said dome being completely dismantled. The lower part and that forming the frame are consisting of two or more superimposed tubular frames interconnected at a distance allowing the required height of the dome to be maintained.
On the lateral side and at the rear, this tubular system is provided with fittings constituting the lateral walls of the dome on which a cap forming a cover is placed and consisting of several elements. The tubular system can in this case be established in a single tube without no solution of continuity, which eliminates the welded joints which produce tension forces.
In this way, the bulges forming an obstacle inside the tubes are avoided.
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geese and causing scale deposits which interfere with the normal flow of the cooling water. In order to avoid too much lowering of the temperature of the gasification chamber,
the tubular system is arranged outside the dome itself.In this arrangement it is essential that said dome with its water-cooled tubular system is placed in an inclined position above the grid so that the outlet passages gases which are determined by the lower edges of the dome and the fuel surface shrink considerably as they approach the hearth altar * Hence the edges of the degassing dome over part of their length in close proximity to the the solid fuel layer and the gases collected by the dome do not find the outlet passages indicated above than in the front part of the fireplace,
near the door. The result of this arrangement is that the gases escape from the dome at the end of the hearth opposite the altar and that they move towards this part of the grid passing over the whole mass igniting fuel, which ensures their total combustion and removes all traces of smoke.
For the introduction of the air intended to activate the combustion, we install oanivaux in the reinforced parts of the walls of the dome; we install more, to vary the area of the grid used, adjustable throttle flaps below the grid In order to prevent light ashes from entering the heating channels, chamotte (fired clay) plates are placed above the ignition zone, which at the same time constitute an additional heating surface. plates are fitted along the wall of the boiler,
tubes provided with nozzles turned in the direction of the firebox and with the help of which heavy oils or other heavy residues in the vaporized state which are spread in the combustion zone are brought to the vaporization state in order to increase increase the temperatures and consequently the fuel efficiency.
The accompanying drawings show an embodiment of the hearth, and in these drawings is a longitudinal section of a boiler with its interior lining in several parts comprising a degasification dome inclined and cooled by the gas. water; Fig.2 is a cross section along the line I-I of fig.l;
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Fig. 3 is a plan view of the tubular frame forming a water cooled frame; Fig. 4 is a longitudinal section of the heating device along line II-II of FIG. 2, carried out along a plane passing over the chamotte plates.
The furnace lining made of steel or other suitable refractory material consists of several easily interchangeable parts together forming the gasification dome. The lower part and that forming the frame of the cap of the fireplace trim comprises several superimposed tubular frames a, b, c, U-shaped, cooled by water; these chases are made in a single piece, hot bent so as to avoid internal resistance and the deposit of scale and thus ensuring the absolutely free passage of the cooling water.
In order to obtain the necessary height of the interior trim laterally and at the rear of the fireplace, the frame tubes are bent and superimposed in different planes such that they are at an appropriate distance from each other so as to leave a sufficient height between the edges of the dome and the grate of the hearth for the normal passage of the fuel load necessary for the operation of the boiler.
The free space produced by the distance between the various tubes forming the frame is closed by inserting plates d, d1 of steel, cast iron or refractory material in order to form the side and rear walls of the dome enclosure; the whole is assembled so as to allow easy disassembly of the various elements. Thanks to this arrangement of the removable parts, and especially of the rear wall d1, the rear part of the boiler is easily accessible. Due to the superimposition of the detail pieces the expansion of the material is not impeded in any way so that there can be no leaks or internal stresses.
The aforementioned interposed pieces protect the loading and degassing chamber against too much cooling, since the water-cooled tube frames are placed outside while surrounding the dome;
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conversely, the tubes are protected against any sudden change in temperature when the fireplace door is opened by means of the aforementioned wall gaskets with which they are in contact so that no useful heat loss can occur .
The cover e is also composed of several longitudinal parts for easy disassembly and assembly and placed on the walls d d1 of the dome. The tubular frame a, b, c is conditioned and curved in such a way that at the rear ends of the upper frames b, c are the transverse tubes b1, c1 while the lower tubular frame a, resting on the pieces constituting the altar , serves as a support for the body of the dome 2 The upper tubular frames may have smaller dimensions than the lower frame so that the walls of the dome take an inclination as shown in FIG. 2. The cross section of the degassing chamber thus tapers upwards and takes on a semi-oval shape.
The cooling water enters through the lower branch or branches a and the flow through the upper tubes c; the water brought to the boil can be used to feed the boiler or be brought to another destination, In the reinforced lower part of the walls d, d1 of the dome are formed channels g provided with openings directed towards the combustion zone or towards the interior of the dome; these channels bring in the ventilation air and thus eliminate the installation of special tubes.Due to the inclined position of the lower tubular frame, whose height above the grille at the front is about 2/3 more large than at the rear, the outlet passages k for the gases therefore narrow towards the rear part of the hearth.
As the layer of charcoal spread over the grate maintains a uniform height indicated by the line x (in phantom) fig.l, the passages k are only cleared on both sides of the front part of the grate while towards the rear part of the said grid the passages are completely blocked by the fuel and this over approximately 2/3 of the length of the grid; passage k, fig. 1 & 2 is also completely blocked by fuel at the bottom
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of the rear wall dl .. The supply of the grate with fresh coal as well as the combustion therefore takes place from the rear to the front, so that the rear part of the dome constitutes the degassing zone.
As the gases coming from the dry distillation and emerging below the dome cannot escape through the rear part of the passages k closed by the fuel, they flow back towards the front part of the hearth and leave the dome passing through the open part of the passages. k, near the fireplace door. It then passes immediately above the entire layer of igniting fuel and is completely consumed.
They then release all of their calories and the heat produced is communicated to the heating surfaces of the boiler. It is optionally possible, in the usual way, to introduce ventilation air through the adjustable openings of the fireplace door.
Thanks to the total length of the tubes constituting the frame surrounding the dome, a relatively large cooling surface area of the walls of said dome is obtained, and consequently a uniform and favorable compensation of the temperature.
Below the grille h and in the longitudinal direction thereof, adjustable throttle flaps i are fitted on both sides, making it possible to regulate the combustion air arriving at the grill%.
Thanks to these adjustable shutters it is possible to reduce or increase at will in the simplest way the extent of the useful surface of the grate, in order to be able to suitably vary the output of the boiler. In order to prevent light ashes from entering the chimney, which would block the heating channels, chamotte plates 1 fitted with openings 11 are placed laterally above the gas discharge openings, providing communication with the heating channels. , which plates are also established in several parts in order to allow their convenient assembly and disassembly.
The openings 11 of these plates 1 are cut obliquely so that the light ash or the coke particles can remain adherent to said plates 1 where they are consumed by the flames; some of these particles
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still abruptly butt against the inclined plates and then fall into the ashtray. These chamotte plates simultaneously constitute additional heating surfaces; they thus increase the heating temperature and accelerate the pressurization, The chamotte plates rest on the one hand on the reinforced inner edge of the lower dome of the side wall / and on the other hand on tubes m lined with nozzles that there are two sides, inside the wall of the boiler.
These nozzle tubes m allow the delivery and spreading of heavy oils, tar or other heavy residues, which constitutes a combined heating of coal and heavy oil - the combustion process is in this case. the following: As soon as the mass of coal has reached the ignition temperature necessary for the combustion of the flue gases, crude oil, tar or gas are introduced by means of a suitable device. pitch etc .. liquified in the usual way by steam, under low pressure of water vapor to the nozzle tubes m; said ingredients are completely gasified there by the heat produced and finally brought in the form of jets to the gas combustion zone.
Due to the radiant heat emitted by the chamotte plates and directed downwards, the temperature rises to such an extent that even the most difficult to consume gases burn completely without producing any smoke. Thanks to these arrangements and arrangements, the heat release of the fireplace and consequently the efficiency coefficient of the steam boiler or any other heating installation can be pushed to the maximum.
It is also possible to use all the residues which have so far not been suitable for combustion, since the nozzle tubes m located directly in the burn-out zone ensure and guarantee absolute gasification. more restricted heating where the available space is not sufficiently large, the channel g conveying the ventilation air and arranged in the wall of the dome can also be used for the delivery of heavy oil.
The lower tube of the tubular frame may also following the dashed lines affect the shape of a
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annular tube, cooled by water and which rests on the interior wall of the boiler while serving as a support for the degassing dome,
By still resorting to other combinations, with regard to the general arrangement, the special device forming the object of the present invention can be applied to the most diverse fireplaces and boilers.
CLAIMS
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