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" PERFECTIONNEMENTS AUX BRULEURS A CHARBON "
La présente invention a pour objet des perfectionnements aux brûleurs à charbon, du typ,- dans lequel le combustible, constitué notamment par des menus ou des fines, est admis par gravité, sous le contrôle ou non d'un registre, dans une enceinte de combustion, l'air nécessaire à la combustion étant envoyé dans l'enceinte par un ventilateur équipant le brûleur qui peut être utilisé d'une manière générale et plus spécialement pour l'équipement des chaudières de chauffage central.
Dans les brûleurs de ce type, on éprouve de grandes difficultés pour empêcher l'obturation partielle ou totale, par les mâchefers, des conduits ou lumières d'admission d'air dans l'enceinte du brûleur. Les différents moyens utilisés pour remédier à cet inconvénient, tels que ceux indiqués par exemple dans le brevet français n 793.855, n'ont pas donnés des résultats satisfaisants et entraînent des complications constructives importantes,
Les perfectionnements, objet de la présente invention, donnent une solution à ce problème technique et consistent d'une manière générale,à disposer le ou les conduits d'admission d'air dans l'enceinte du brûleur de @anière qu'ils ne fassent aucune saillie à l'intérieur de cette enceinte et dirigent les filets d'air vers le bas,
en principe tangentiellement ou sous un angle relativement faible par rapport à la surface interne voisine de cette enceinte'.
Dans une forme de réalisation d'un brûleur perfectionné,dans lequel l'enceinte de combustion affecte une forme cylindrique et est entourée de préférence par une chemise d'eau.,on prévoit deux canaux d'arrivée du combustible et deux conduits d'admission d'air disposés symétriquement par rapport au plan axial vertical de l'enceinte, la partie inférieure de l'enceinte formant grille tandis que les conduits peuvent cheminer dans la chemise d'eau pour réaliser le réchauffage de l'air @
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Dans le cas où le brûleur ainsi perfectionné est appliqué à l'équipement de chaudières de chauffage central, il se monte à lu place de porte inférieure d'une chaudière exis- tante,
La chemise d'eau qui entoure le brûleur n'a dans ce cas aucune relation avec le. chaudière proprement dite; elle sert seulementau re froidissement de la parai du brûleur, sans que l'eau qu'elle contient participe à la circulation générale de chauffage.
Mais un autre perfectionnement selon l'invention consiste pour l'essentiel à utiliser la chemise d'eau entou- rant le foyer comme une partie de la chaudière, l'eau contenue dans cette chemise entrant dans le circuit général de circu- lation.
Cette disposition peut être mise en oeuvre selon diverses formes d'exécution que l'invention comprend toutes ; toutefois, ctte dernière s'étend particulièrement aux points suivants, considérés séparément ou dans leurs diverses combi- naisons :
;.) La chemise d'eau du brûleur constituant à elle seuls la chaudière se prolonge par des parois verticales, com- prenant de préférence des chicanes, qui forment conduit fe fumée puur les gaz brûlés, lequel conduit se raccorde à la cheminée. b) Les chicanes se raccordent à la chemise d'eau de telle manière que les flux d'eau chaude dans les chicanes et dans la chemise d'eau se rejoignent à angle aigu. c) Les chicanes sont percées, à l'endroit de l'angle aigu précité, de trous de passage des gaz du foyer, de manière à ne pas créer dans ces angles deezones de stagnation des dits gaz, et à on favoriser au contraire la circulation.
d) Le conduit de fumée peut,traverser une chambre de réchauffage de l'air de combustion alimentant le brûleur, e) Un système d'obturateurs manoeuvrables de l'exté- rieur permet d'interrompre l'arrivée de charbon au foyer lors- qu'on procède au nettoyage de ce dernier par enlèvement des mâchefers.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple seu- lement, deux formes d'exécution de ces dispositions.
La figure 1 est une coupe faite suivant la ligne I - I de la fieure 3 et montre une forme de réalisation d u n brûleur perfectionné selon l'invention;
La figure 3 est une vue similaire mais d'une va- riante d'exécution.
La figure 3 estune coupe axiale longitudinale .faite suivant la ligne III-III de la figure 1.
La figure 4 est uns élévation en coupe axiale d'une seconde forme.
La figure 5 est une vue de profil.
Le brûleur perfectionné comporte une enceinte 1 de combustion limitée de préférence par une paroi interne cylin- drique 2 enveloppée par une chemise d'eau 3.
Les fines sont admises dans l'enceintel, à partir d'une ou deux trémies 4 et à travers des canaux 5 et 5a
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disposas symétriquement par rapport au plan axial vertical longitudinal de l'enceinte. Les conduits d'admission d'air 6 et 6a sont également symétriques par rapport à ce plan et sont orientés vers le bas en principe tangentiellement à la purface adjacente 2 ou de manière à faire avec cette surface un angle de quelques degrés seulement, comme représenté :
Grâce µ cette disposition et à cette orientation des conduits 6, l'air admis dans l'enceinte 1, s'écoule en principe contre la surface 2 sur une certaine longueur pour se diffuser ensuite régulièrement à travers toute la masse de combustible comme représenté par des flèches sur la figure 2.
On évite ainsi des combustions locales vives et par suite la formation de points très chauds, susceptibles de provoquer la fusion des cendres constituant des mâchefers.
Toute la partie médiane inférieure'est établie pour constituer une grille 7 d'évacuation des cendres dans un cendrier étanche 8, les barreaux 7 de la grille pré- sentent une section tubulaire, comme illustré à la figure 1, de manière à assurer une circulation d'eau en communica- tion avec la chemise 3';
Le brûleur précédemment décrit peut être employé d'une manière très générale pour le chauffage de fours ou au- tres, mais il est plus spécialement destiné à l'équipement des chaudières de chauffage central.
Dans cette dernière appli- cation, il se monte à la place de la porte inférieure d'une chaudière de chauffage central 9 comme illustré à la figure 3
Le brûleur, qui affecte une forme tubulaire, com- porte à son extrémité externe, une porte 10 à fermeture étanche permettant le nettoyage de l'enceinte 3, après arrêt de l'ali- mentation en combustible par fermeture de registres ou autres interposée entre la ou les trémies de chargement et les con- duits 5 et 5a.
Le brûleur peut affecter extérieurement une forme cylindrique, comme illustré à la figure le ou il peut présen- ter une forme rectangulaire ou carrée comme montré à la fi- gure 2.
On pourrait prévoir plusieurs lumières voisines telles que 6 et 6a et l'air d'alimentation, qui est fourni par un petit ventilateur équipant le brûleur, pourrait circuler dans des canalisations cheminant dans la chemise d'eau 3 avant d'atteindre les conduits 6 et 6a de manière à assurer un ré- chauffage préalable de l'air.
Dans l'exemple des figures 4 et 5 , le brûleur 1 est constitué de la même manière que précède rient; mais alors que la chemise d'eau 3 qui entoure le foyer était fermé sur elle-même, dans le cas des figures 1 à 3, l'eau qu'elle con- tenait ne participant en rien à la circulation générale de la chaudière dont elle était entièrement séparée, cette chemise est au contraire modifiée, dans de cas, pour constituer elle-même la chaudière de chauffage central.
A cet effet, la dite chemise 3 se prolonge verq l'arrière, transversalement et latéralement, par des parois ver- ticales telles que 9, 10 et 11, qui forment conduit de fumée pour les gaz brûlés, le dit conduit se raccordant en 12 à la chemi- née par le moyen d'un tuyau, à la manière habituelle.
Les parois 9, 10 et 11 sont pourvues de saillies internes à circulation d'eau 13, 14 et 15, qui sont disposées de telle manière que le;. flux de circulation d'eau chaude, dans ces saillies, rencontre le flux d'eau chaude dans les parois 9, LO et 11 sous un angle aigu, de manière à favoriser la circlation d'ensemble.. Les
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saillies 13, 14 et 15 ont pour but de former des chicanes qui allongent le chemin que les gaz parcourent au contact des parois à circulation d'eau et ainsi d'augmenter la surface de chauffe en même tempe que le rendement, les gaz arrivant bien plus froids à la cheminée. Mais les angles aigus formés comme il a été dit plus haut, s'ils sont favorables à une bonne circula- tion de l'eau chaude,
le sont beaucoup moins en ce qui concerne la circulation des gaz, parce que des zones de stagnation ten- dent à se produire dans ces angles. Ceux-ci dès lors ne parti- cipent plus aussi efficacement au chauffage de l'eau, et créent des points à température moins élevée qui nuisent au rendement de l'appareil. Pour éviter cet inconvénient,les chicanes sont percées, danc les angles précités de trous de forme quelconque, tels que 16 et 17, qui évitent la formation de zones de stagna- tion de gaz précédemment signalées. Ces trous peuvent être en nombre quelconque selon les dimensions de ','appareil et les possibilités de fabrication.
L'arrivée d'eau froide a lieu en 18 et le départ d'eau chaude on 19. On peut prévoir en 20, autour du conduit de fumée, une chambre de réchauffage pour l'air d'alimentation du foyer. La trente à charbon 4 peut avoir une hauteur su- périeure à celle des parois 9,10 et 11, comme représenté, par exemple, sur le dessin.
Un système d'obturateurs 21,actionné par le levier extérieur 22, permet d'interrompre l'arrivée du charbon au foyer lorsqu'on veut nettoyer ce dernier, par enlèvemeht des mâchefers. De cette manière on évite la chute du charbon pendant le nettoyage qui s'en trouve grandement facilité.
Bien entendu, les formes d'exécution décrites sont susceptibles de nombreuses variantes de réalisation, tant dans la forme que dans la répartition des conduits de fumée, qui peuvent éventuellement être multiples, que dans celles des chica- nes et des trous de circulation dans les angles des dites chica- nes avec la chemise d'eau.
REVENDICATIONS 1.) Perfectionnement aux brûleurs à charbon du type dans laguel le combustible est admis par gravité dans une enceinte de combustion, l'air nécessaire à la combustion étant envoyé dans l'enceinte par un ventilateur, caractérisé en ce que le ou lec conduits d'admission d'air dans l'enceinte du brûleur sont disposés de manière à ne faire aucune saillie à l'intérieur de cette enceinte et dirigent les filets d'air vers le bas, en principe tangentiellement ou sous un angle relati- vement faible par rapport à la surface interne voisine de cette enceinte.
2.) Perfectionnement aux brûleurs dans lesquels l'en- ceinte de combustion affecte une forme cylindrique et est en- tourée de préférence par une chemise d'eau, selon la revendica tion 1, caractérisé par deux canaux d'arrivée du combustible et deux conduits d'admission d'air disposés symétriquement par rapport uu plan axial vertical de l'enceinte, la partie infé- rieure de l'enceinte formant grille tandis que les conduits peuvent cheminer dans la chemise d'eau pour réaliser le ré- chauffage de l'air.
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"IMPROVEMENTS TO CHARCOAL BURNERS"
The present invention relates to improvements to charcoal burners, of the type - in which the fuel, consisting in particular of menus or fines, is admitted by gravity, under the control or not of a register, in a chamber of combustion, the air necessary for combustion being sent into the enclosure by a fan fitted to the burner which can be used in general and more specifically for the equipment of central heating boilers.
In burners of this type, great difficulty is experienced in preventing partial or total blockage, by bottom ash, of the air intake ducts or openings in the chamber of the burner. The various means used to remedy this drawback, such as those indicated for example in French Patent No. 793,855, have not given satisfactory results and lead to significant construction complications,
The improvements, which are the subject of the present invention, provide a solution to this technical problem and generally consist in arranging the air intake duct or ducts in the enclosure of the burner so that they do not make no protrusion inside this enclosure and direct the air streams downwards,
in principle tangentially or at a relatively small angle with respect to the neighboring internal surface of this enclosure.
In one embodiment of an improved burner, in which the combustion chamber has a cylindrical shape and is preferably surrounded by a water jacket., Two fuel inlet channels and two intake ducts are provided. air arranged symmetrically with respect to the vertical axial plane of the enclosure, the lower part of the enclosure forming a grid while the ducts can run in the water jacket to heat the air @
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If the burner thus improved is applied to the equipment of central heating boilers, it is fitted in place of the lower door of an existing boiler,
The water jacket which surrounds the burner has in this case no relation with the. boiler proper; it is only used for the re-cooling of the burner parai, without the water it contains participating in the general heating circulation.
However, another improvement according to the invention essentially consists in using the water jacket surrounding the hearth as part of the boiler, the water contained in this jacket entering the general circulation circuit.
This arrangement can be implemented according to various embodiments which the invention all comprises; however, the latter extends particularly to the following points, considered separately or in their various combinations:
;.) The water jacket of the burner constituting the boiler itself is extended by vertical walls, preferably comprising baffles, which form the smoke duct for the burnt gases, which duct connects to the chimney. b) The baffles connect to the water jacket in such a way that the hot water flows in the baffles and in the water jacket meet at an acute angle. c) The baffles are pierced, at the location of the aforementioned acute angle, with holes for the passage of the gases of the hearth, so as not to create in these angles dezones of stagnation of the said gases, and on the contrary to favor the circulation.
d) The flue can pass through a combustion air reheating chamber supplying the burner, e) A shutter system that can be operated from the outside makes it possible to stop the supply of coal to the fireplace when that the latter is cleaned by removing the bottom ash.
The appended drawing represents, by way of example only, two embodiments of these arrangements.
Figure 1 is a section taken along the line I - I of figure 3 and shows an embodiment of an improved burner according to the invention;
FIG. 3 is a similar view but of an alternative embodiment.
Figure 3 is a longitudinal axial section. Made along the line III-III of Figure 1.
Figure 4 is an axial sectional elevation of a second form.
Figure 5 is a side view.
The improved burner comprises a combustion chamber 1 preferably limited by a cylindrical internal wall 2 enveloped by a water jacket 3.
The fines are admitted into the enclosure, from one or two hoppers 4 and through channels 5 and 5a
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arranged symmetrically with respect to the longitudinal vertical axial plane of the enclosure. The air intake ducts 6 and 6a are also symmetrical with respect to this plane and are oriented downwards in principle tangentially to the adjacent purface 2 or so as to make with this surface an angle of only a few degrees, as shown. :
Thanks to µ this arrangement and this orientation of the conduits 6, the air admitted into the enclosure 1, in principle flows against the surface 2 over a certain length to then diffuse regularly through the entire mass of fuel as represented by arrows in figure 2.
This avoids sharp local combustions and consequently the formation of very hot spots, liable to cause the melting of the ashes constituting bottom ash.
The entire lower middle part is established to constitute an ash evacuation grid 7 in a sealed ashtray 8, the bars 7 of the grid have a tubular section, as illustrated in FIG. 1, so as to ensure circulation. of water in communication with the jacket 3 ';
The burner described above can be used in a very general way for heating furnaces or others, but it is more especially intended for equipping central heating boilers.
In the latter application, it is mounted in place of the lower door of a central heating boiler 9 as shown in figure 3.
The burner, which has a tubular shape, has at its outer end a door 10 with tight closing allowing the chamber 3 to be cleaned, after stopping the fuel supply by closing registers or other interposed between. the loading hopper (s) and conduits 5 and 5a.
The burner can have a cylindrical shape externally, as shown in figure 1a, or it can have a rectangular or square shape as shown in figure 2.
We could provide several neighboring lights such as 6 and 6a and the supply air, which is supplied by a small fan fitted to the burner, could circulate in pipes running in the water jacket 3 before reaching the pipes 6 and 6a so as to ensure a preliminary reheating of the air.
In the example of Figures 4 and 5, the burner 1 is made in the same way as above; but while the water jacket 3 which surrounds the hearth was closed on itself, in the case of Figures 1 to 3, the water it contained did not participate in any way in the general circulation of the boiler. it was entirely separate, this jacket is on the contrary modified, in some cases, to constitute itself the central heating boiler.
For this purpose, said jacket 3 is extended towards the rear, transversely and laterally, by vertical walls such as 9, 10 and 11, which form a flue pipe for the burnt gases, said pipe being connected at 12 to the chimney by means of a pipe, in the usual way.
The walls 9, 10 and 11 are provided with internal projections 13, 14 and 15 for water circulation, which are arranged in such a way that the ;. hot water circulation flow, in these projections, meets the hot water flow in the walls 9, LO and 11 at an acute angle, so as to promote the overall circlation.
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projections 13, 14 and 15 are intended to form baffles which lengthen the path that the gases travel in contact with the walls with water circulation and thus to increase the heating surface at the same time as the efficiency, the gases arriving well cooler at the fireplace. But the acute angles formed as it was said above, if they are favorable to a good circulation of the hot water,
are much less so as regards the circulation of gases, because zones of stagnation tend to occur in these angles. These therefore no longer participate as efficiently in heating the water, and create points at lower temperature which affect the efficiency of the appliance. To avoid this drawback, the baffles are drilled, in the aforementioned angles, with holes of any shape, such as 16 and 17, which prevent the formation of the previously indicated gas stagnation zones. These holes can be of any number depending on the dimensions of the device and the possibilities of manufacture.
The arrival of cold water takes place at 18 and the departure of hot water at 19. It is possible to provide at 20, around the flue, a reheating chamber for the supply air to the fireplace. The coal thirty 4 may have a height greater than that of the walls 9, 10 and 11, as shown, for example, in the drawing.
A shutter system 21, actuated by the external lever 22, makes it possible to interrupt the arrival of coal at the hearth when it is desired to clean the latter, by removing the bottom ash. In this way the falling of the charcoal is avoided during cleaning which is greatly facilitated.
Of course, the embodiments described are susceptible to numerous variant embodiments, both in the form and in the distribution of the flue pipes, which may optionally be multiple, and in those of the chicanes and circulation holes in the pipes. angles of said chocks with the water jacket.
CLAIMS 1.) Improvement to coal burners of the type in laguel the fuel is admitted by gravity into a combustion chamber, the air necessary for combustion being sent into the chamber by a fan, characterized in that the duct or ducts air intake in the burner chamber are arranged so as not to protrude inside this chamber and direct the air streams downward, in principle tangentially or at a relatively small angle relative to the neighboring internal surface of this enclosure.
2.) Improvement to burners in which the combustion chamber has a cylindrical shape and is preferably surrounded by a water jacket, according to claim 1, characterized by two fuel inlet channels and two air intake ducts arranged symmetrically with respect to the vertical axial plane of the enclosure, the lower part of the enclosure forming a grid, while the ducts can run in the water jacket in order to reheat the enclosure. the air.