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BREVET D'INVENTION au nom de: Gunnar F R E N G E R " Procédé et dispositif pour la combustion d'une matière résiduaire (déchets de cuisine )".
La présente invention se rapporte à une chaudière pour le chauffage central ou pour la production d'eau chaude, qui est combinée avec un four de combustion de déchets, dans le- ' quel les déchets de cuisine sont brûlés dans un magasin, pendant que les gaz de combustion malodorants provenant de la combustion des matières de déchets sont rebrùlés dans la chaudière de ohauffage central, qui est équipée d'un disposi - tif de foyer automatique, de préférence d'un dispositif à chargeur.
L'installation de chaudière susdite est utilisée prin- cipalement pour le chauffage et la combustion de déchets dans des maison/d'habitation.
La combustion est contrôlée automatiquement par un dis- positif thermostatique, qui arrête et met en marche la souf-
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flerie et l'appareil d'alimentation du chargeur. Lorsque le chargeur est en service, les gaz de combustion des déchets sont refoulés à travers la couche de combustible sur la grille du chargeur au moyen de la soufflerie.
Lorsque le chargeur est arrêté, la soufflerie s'arrête aussi, et c'est alors uniquement le tirage naturel de la che- minée, qui aspire les gaz brûlés hors du four de combustion des déchets. De ce fait la combustion dans le fourà déchets est fortement diminuée et lorsque les matières de déchets sont humides, le feu peut s'éteindre complètement dans le four de combustion des déchets pendant les périodes où le chargeur n'est pas en service. En outre, au moment où le chargeur s'arrête, il peut se produire facilement de petites explosions et une expulsion de la fumée hors du four de com- bustion des déchets.
L'invention élimine les inconvénients susaits et as- sure un séchage et une combustion rapide des déchets de cui- sine. Conformément à l'invention, le dispositif connu est employé avec au moins deux chambres de combustion réunies en série l'une à l'autre, la première chambre pour les dé- chets et la seconde pour un combustible normal, de haute qualité, les gez de combustion étant refoulés à travers un canal de combustion, de la première chambre de combustion dans la seconde.
L'invention consiste en un procédé, suivant lequel une partie plus ou moins grande des gaz de combus- tion chauds est ramenée de la seconde chambre de combustion vers la chambre de combustion des déchets pour provoquer un séchage ou un nouvel allumage des matières résiduaires et donner une température plus élevée à cette chambre et aux gaz refoulés vers la deuxième chambre . On arrive à cela en dis- posant, outre le canal de liaison susdit, un ou plusieurs canaux ou ouvertures de retour qui sont séparés et indépen- dants du canal de liaison susdit. Les canaux ou ouvertures de retour susdits sont utilement disposés dans une cloison
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de séparation qui se trouve entre les deux chambres de combustion at qui est de préférence refroidie par de l'eau.
Lorsque la soufflerie et par conséquent aussi le chargeur sont en service, une plus petite partie des gaz de combustion chauds dégagés dans la deuxième chambre (chambre de recombustion) refluent de la zone de flamme de celle-ci directement dans la chambre de combustion des - déchets,où, à cause de cela, règne une température qui est plus élevée que celle qui correspond à la combustion des déchets qui a lieu dans la chambre, et qui peut être ajus-. tée en faisant la section transversale des canaux de retour plus ou moins grande.. Ainsi, un rayonnement direct est en outre possible à travers lesdits canaux de retour, de la zone de flammes vers la masse de déchets dans la première chambre, qui est généralement appelée magasin de déchets.
Lorsque, par contre, la soufflerie, ou le chargeur, n'est pas en service, la deuxième chambre, la boite à feu, qui forme une partie de la chaudière à chargeur, n'est sou- mise qu'à une faible dépression de 1 à 2 mm de colonne d'eau et cela, causé par un tirage naturel de la cheminée.
Lorsque la soufflerie est en service, le magasin de déchets est par contre soumis à une dépression beaucoup,/plus grande que la boite à feu, et, en fait, à la pression qui corres- pond au degré d'aspiration de la soufflerie,et, à cause de cela, des gaz chauds passent de la dernière chambre dans la première. Lorsque la soufflerie s'arrête,les deux chambres de combustion sont soumises pratiquement à la même dépres- sion, qui correspond au tirage de la cheminée. Lors de pe- tites explosions dans le magasin de déchets, des'gaz sont conduits de celui-ci par les @anaux de retour dans l'espa- ul ce du chargeur,ce qui évite des exposions de fumée hors du magasin de déchets.
Le dessin représente trois formes de réalisation de
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l'invention.
La figure 1 représente une installation vue de côté et partiellement en coupe suivant la ligne 1-1 de la figure 2.
La figure 2 représente schématiquement une vue en plan correspondante,partiellement en coupe.
La figure 3 représente schématiquement une coupe, principalement suivant la ligne 2-2 de la figure 2.
La figure 4 représente schématiquement une coupe prin- cipalement suivant la ligne 3-3 de la figure 2.
Les figures 5 et 6 représentent en détail et à plus grande échelle,comment les canaux de retour sont disposés au mieux conformément à l'invention.
La figure 7 représente une deuxième forme de réalisa- tion du four de combustion des déchets.
La figure 8 représente une troisième forme de réalisa- tion.
La chaudière de chauffage central 1 a, dans l'exemple suivant les figures 1 à 4, une grille ordinaire à alimenta- tion par le bas. Le combustible,du charbon de préférence, est fourni par la réserve de charbon 2 au moyen de la vis 3 parle tube 4 dans le foyer 5 ouvert en haut et y est brûlé au moyen de l'air sous pression qui est refoulé dans le foyer 5 au moyen de la soufflerie par le tube 7 et les-trous 8.
Les gaz venant de la boite à feu ou espace de combustion 9 de la chaudière 1, dans le fond de laquelle est placé le foyer, pénètrent en 10 dans la chambre de gaz de fumée.11, qui peut être constituée de parties verticales disposées en zigzag , lesquelles sont formées de cloisons de sépara- tion 12 refroidies à l'eau, d'où les gaz poursuivent leur chemin par le tuyau d'échappement de la fumée 13 et le canal 14 dans la cheminée (non représentée).
Le four de combustion des déchets 20 est pourvu de trois grilles tournantes 15 et est utilement séparé de la
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chambre de combustion de la chaudière à chargeur par une cloison de séparation 16 refroidie à l'eau. Celle-ci, de même que les autres cloisons creuses, refroidies à l'eau ,.. sont indiquées schématiquement au dessin avec une section hachurée. La figure 6 représente la réalisation réelle de la cloison de séparation 16 avec deux plaques 16a et 16b séparées l'une de l'autre et un espace se trouvant entre celles-ci, par lequel coule l'eau de ref roidissement.
Le four 20 a une ouverture 17 (figure 4), pourvue d'une écoutille, pour l'introduction des déchets,une sor- tie latérale 18 pour l'échappement des gaz de combustion. hors de la chambre de combustion ( du magasin 19) et une arrivée 21 pour l'air de combustion en dessous dela gril- le 15.
De la chambre de combustion des déchets 19, les gaz malodorants s'échappent vers le haut par la sortie 18 dans
2 un canal latéral 2 pourvu d'un clapet tandis que la souf- flerie 6 aspire les gaz du canal 22 par le canal 23 et re- foule ceux-ci dans le tube . A la figure 3 est représenté un condensateur de goudron 24, qui est placé dans le canal 23 entre la soufflerie 6 et le four de combustion des dé- chets 20. L'arrivée normale d'air frais 25 de la souffle- rie est placée dans le condensateur de goudron 24 et pour- vue de lames de volet. En outre une arrivée d'air 21 pour le four de combustion des déchets est représentée.
Les canaux de retour susdits sont placés dans la cloi- son de séparation 16 et peuvent être ou de simples ouvertu- res dans cette paroi ou, comme l'indique le dessin, des tu- bes courts 26de même que des tubes longs 27 qui sont fixés aux trois plaques 16a et 16b de la cloison, comme l'indique la figure 6, par exemple un tube court et deux tubes longs.
Les longs tubes 27 peuvent être placés le long des cloisons latérales 29 refroidies à l'eau, du four 20 et être fixées à celles-ci au moyen de petites brides 30 (figure 5). En
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disposant un nombre convenable de tubes 26, 27, on peut évidemment arriver à la surface totale voulue.
En fermant l'arrivée 21, on arrive à ce que seuls des gaz de combustion chauds circulent de la chambre 9 de recombustion à travers la chambre 19 du four de combustion des déchets au moyen des canaux de retour 26, 27 . On donne de préférence à ces canaux une inclinaison vers l'intérieur par rapport au four de combustion des déchets 20. Lorsque la soufflerie 6 n'est pas en service, de petites quantités de gaz de combustion des déchets peuvent notamment pénétrer directement par 26, 27 dans la chambre 9 de la chaudière de recombustion, ce qui permet à des produits goudronneux de se déposer sur les parties refroidies à l'eau de la face intérieure des canaux de retour.
Par contre, lorsque la soufflerie 6 est de nouveau en service, des gaz de combus- tion chauds parcourent avec une température plus élevée le chemin opposé de 9 vers 19, les produits goudronneux déposés en 26 et 27 fondent par conséquent immédiatement et, à cause de l'inclinaison des canaux de retour, ils re- coulent dans la chambre 19 du four de combustion des dé- chets.
Comme il a déjà été dit, la température dans le canal 23 peut être augmentée à cause de l'existence des canaux de retour et peut être facilement ajustée, de manière à se trouver au-dessus du point de fusion des produits goudron- n eux . Il ne peut alors se déposer du goudron dans les ca- naux du système de soufflerie.
Une deuxième variante est représentée à la figure 7.
La sortie 31 de la fumée hors du four de combustion des dé- chets 20 est ici disposée dans le corps de celui-ci en des- sous de la grille 15, tandis que l'arrivée d'air frais 32 est disposée au soumet de la chambre 19. En outre, une arri- vée d'air frais 33 est ici disposée dans le fond du four de
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combustion des déchets 20. Les deux arrivées d'air frais 32, 33 sont pourvues d'un réglage à plateau 34 et de cla- pets de jalousie 35, qui tombent et ferment les arrivées lorsque la soufflerie 6 s'arrête.
Dans cette variante, un séparateur de goudron 3 est aménagé, mais celui-ci ne doit pas avoir une arrivée d'air frais comme en 25 à. la figure 3.
En outre, au dessin est représenté un thermostat 36 (figures 1 et 2) qui met en marche et arrête de manière connue le moteur 38 du chargeur par des lignes électriques 37 et des relais (non représentés). De plus,des tubulures 39, 40 sont représentées; elles sont destinéesà réunir la chaudière 1 avec une installation de chauffage central ou à un producteur d'eau chaude.
A la figure 8 sont représentés des tubes 26 à deux ni- et veaux différents dans la chambre 19,/en réalité il existe un ou plusieurs tubes directement au-dessus de la grille 15 et d'autres tubes à un niveau plus élevé vers le haut dans la cloison de séparation 16. Par le tube 26, les cha- leurs de rayonnement venant de la boite à feu 9 de même que les gaz chauds (au cas où la soufflerie 6 est en servi- ce) produisent le séchage et l'allumage des déchets dans la chambre 19. On peut aussi placer des tubes verticaux 41, qui relient la chambre 42 en dessous de la grille 15 aveo la chambre 9. Ils peuvent par exemple être placés entre les tubes inférieurs 26 et agir de manière qu'ils aspirent une pattie des gaz chauds hors de la chambre 9 en dessous de la grille 15.
L'arrivée d'air 21 et la sortie de fumée 18 de même que le reste de la disposition coïncident avec les figures 1 à 4. Par cette disposition,un séchage et un allu- mage automatique des déchets dans le magasin 19 se produi- sent en même temps que le réglage de la combustion dans la chambre 9 provoqué par le thermostat 36 et cela indépen- damment de la température de l'eau dans la chaudière 1.Au
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cas où le magasin est rempli de déchets jusqu'à un niveau très élevé dans la chambre 19, les tubes 26 supérieurs allu - ment ces déchets à la partie supérieure, tandis que les tubes inférieurs maintiennent la combustion en dessous de la grille. Le tube 14 provoque un échauffement préalable de l'air frais amené en dessous de la grille 15.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de combustion d'une matière résiduaire comme @ des déchets de cuisine (ordures) ou d'un mutre com- bustible de qualité inférieure au moyen d'au moins deux chambres de combustion réunies en série l'une à l'autre,la première pour les déchets et la deuxième pour un combustible normal de haute qualité, les gaz de combustion étant chassés hors de la première chambre de combustion dans la seconde à travers un canal de liaison,caractérisé en ce qu'une partie plus ou moins grande des gaz chauds dans la deuxième cham- bre de combustion est ramenée dans la chambre de combustion des déchets pour y produire un séchage ou un nouvel allumage des déchets de même que pour donner une température plus élevée à cette chambre et aux gaz conduits dans la deuxième chambre.