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:=e:2lÉ::C'::. i:i,î:C'-ût L2111Y' et 'Lli..',.2 renverse pour produits i 7.,";12 U3: ,
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Il existe dj. une foule de .;;néro/;eu.l's ?:J, tirage
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renverse, pour produits ligneux, en particulier pour la gazé-
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iiication du bois. Certains cOl1.strcLCteurz ont proposé des .;-:nc'l'c- -:;;:':"3 Munis de 0'..:8 JS et formant un avant-foyer pouvant s'adapter sur des chaudières existantes, en vue de rempla- cor le Cl.L,:L-'...;e au charbon par exemple par un cl-auffage au 'J.J::"8...LLC,:.n de ces ¯l1r:...'.::u:"'8-lJrû.leu.rs n' a donn satis- iction, vu la grande difficulté de ï.liîtei.ir un foyer c1é;a,-
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geant de façon continue une quantité de gaz suffisante, et les hautes températures nécessaires la combustion complète des hydrocarbures.
En effet, des températures de 5000 à 1000 sont nécessaires pour engendrer un processus de craking de ces hydrocarbures et permettre ainsi leur combustion totale.
L'objet de la présente invention est un générateur- brûleur à tirage renversé pour produits ligneux, comportant un foyer muni d'entrées d'air primaire, surmonté d'une trémie contenant une réserve de combustible, une grille au travers de laquelle passent les gaz enflammés qui se dirigent vers un brûleur muni d'entrées d'air secondaire.
Ce générateur-brûleur élimine les inconvénients ci- tés par le fait que la trémie présente à sa base une section plus grande qu'à sa partie supérieure, cette trémie s'ouvrant par sa grande section sur le côté supérieur du foyer, ce der- nier présentant, en coupe verticale la forme générale d'un triangle dont le second côté est limité par une paroi radiante inclinée, tandis que le troisième est limité par la grille qui retient le combustible tout en laissant passer entre ses barreaux les gaz enflammés qui traversent une cnembre surchauf- fee sur laquelle s'ouvre le brûleur, des dispositifs de régla- ge étant prévus pour régler les admissions d'air primaire et secondaire en fonction de la puissance de chauffe désirée.
La trémie peut être tronconique et le foyer présen- ter une section transversale circulaire.
L'air secondaire et l'air primaire peuvent êtrefour- par une même soufflerie dont la conduite de refoulement
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peut déboucher dans une chambre de distribution alimentant directement les ouvertures d'air primaire et les ouvertures d'air secondaire par l'intermédiaire d'une conduite de ré- chauffage disposée autour du foyer.
Le générateur-brûleur peut comporter une conduite reliant la chambre de distribution à l'espace supérieur de la trémie, cette chambre de distribution peut comporter un clapet de réglage s'ouvrant sur l'extérieur, et la position de ce dernier détermine la quantité d'air primaire et secondaire injectée et donc la puissance de chauffe, la soufflerie four- nissant dans ces conditions toujours son débit nominal.
Les parois latérales de la trémie et du foyer peuvent être refroidies par un fluide circulant dans des chambres les entourant entièrement, et les barreaux de la grille peuvent être creux et parcourus par un courant d'eau.
Les barreaux de la rille peuvent être inclinés et incurvés, leur zone supérieure s'approchant de la vertica- le, et des passages peuvent être ménagés derrière le collec- teur supérieur de la grille pour le passage des gaz carbures.
Le dessin annexé montre, schématiquement et à titre d'exemples, deux formes d'exécution du générateur-brûleur faisant l'objet de l'invention.
La fié, 1 est une vue en coupe, suivant la ligne 1-1 de la fi.2, d'une première forme d'exécution;
La fig. 2 en est une vue en plan, certaines parties étant supprimées pour plus de clarté du dessin ;
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La fig. 3 est une vue en coupe, 'suivant le ligne
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III-III de la fi.:.;. 4, d'une 'Lorzie d'exécution; La fig. 4 en. est une vueen plan.
Dans la forme d'exécution selcn les 1 et 2,
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le générateur-brûleur est prévu cornue avanlu-+-'o-,,e2 pouvant s'adapter sur toute chaudière destinée à la production, d'eau chaude ou de vapeur (chauffages centraux, bouilleurs, étuves, fours à cuire, four à fondre, etc.). Il ce:'porte une tr.é-
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mie 1 tcnconique de section horizontale circulaire, dont la petite ouverture est fermée par une porte de charge 14, tandis qu'elle s'ouvre par sa plus grande section sur le côté supé- rieur d'un foyer 15. Ce dernier est circulaire en section
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horizontale et présente, vu en C0::1'e verticale (fi.l) , la forme générale d'un triangle.
Le second côté de ce triangle est limité par une paroi radiante inclinée 12, tandis que le troisième côté est limité par la grille 2.
Près de la partie supérieure du foyer sont disposées des ouvertures 8 pour l'admission dl&ir primaire. Ces ouvcr- tures sont alimentées en air par une soufflerie (non représen- par 'L'intermédiaire d'une conduite 6 débouchant dans
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une ensnibre de distribu.tioll.1. Une tubulure 7 relie l'espace supérieur de la tréctie à la. chambre de distribution ¯4.. Un clapets à position ré, pe#%n:et de régler la Le d'e.i#% 1=ricaire ad:F.ise au foyer.
Toute la trémie et le foyer sont entourés de d'eau 3 reliées uxx circuit de c.a,ußfa.4e ar une conduite de départ [' E.&U cI¯uude 18, et à travers les barreaux dE grille .± cui sont cre1.1.X, psr une cc-n-
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duite 17 d'amenée d'eau froide.
La grille retient le combustible contenu dans la trémie et le foyer, tout en le,issant passer entre ses barreaux les cendres et les gaz produits par la distillation de ce cors- bustible. Les cendres tombent sur le fond d'une chambre 16 surchauffée, traversée par les gaz enflammés, et sur l'une des }8.rois de laquelle s'ouvre un brûleur 11. Ce dernier est muni d'ouvertures d'admission d'air secondaire 10 communiquant par une conduite 9. avec la chambre de distribution 4. Cette conduite .9. est placée à proximité de la paroi délimitant le foyer, de manière que l'air qui la parcourt soit réchauffé avant d'être introduit dans le brûleur et mélangé aux gaz déjà enflammés qui le traversent.
Une porte 16a s'ouvrant sur l'espace 16 permet le décrassage et l'enlèvement des cendres, tandis qu'une porte 13 donne accès au foyer pour la mise à feu et le nettoyage de ce dernier, le chargement s'effectuant par la porte 14.
Lorsque la trémie est chargée, on met à feu par la porte 13, et on met en marche la soufflerie en fermant le clapet 5 afin d'activer au maximum le tirage. Un foyer de combustion se forme dans l'espace délimité par la grille et les ouvertures d'air primaire 8. Afin d'éviter une trop grande déperdition de chaleur en cet endroit, tout le fond de cet espace est garni d'une matière réfractaire 12.
Dès que les gaz provenant de la distillation du com- bustible sont suffisamment riches, ils s'enflamment spontané- ment en traversant la grille 2. Ces gaz sont surchauffés dans la chambre 16, qui est entièrement garnie de matière ré-
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fractaire, et où les hydrocarbures subissent un processus de craking. Ils passent par le brûleur où un rouvel apport d'air permet leur combustion totale. Le brûleur débouche dans la chambre de combustion d'une chaudière à charbon par exerple, et la flamme remplissant toute cette chambre chauffe les corps de chauffe de la chaudière.
Lorsque le foyer est bien formé, on ouvre plus ou moins le clapet 5 afin de réduire la quantité d'air primaire et secondaire injectée, en laissant une partie de l'air refoulé par la soufflerie s'échapper vers l'extérieur. On peut prévoir un dispositif de réglage de la position de ce clapet, en fonc- tion de la puissance de chauffe désirée. A cet effet, on peut, par exemple, attacher à ce clapet une chaîne reliée µ, un thermos- tat mesurant la température de l'eau dans la chaudière. Ce thermostat règle alors l'ouverture du clapet ¯5. de manière à maintenir à une température constante l'eau de la chaudière.
On remarque que par le simple réglage de la position du clapet 5, oh a la possibilité de faire varier la quantité d'air injectée, bien que la soufflerie fournisse toujours son débit nominal.
Grâce à la forme évasée vers le bas de la trémie, la charge ne risque pas de rester accrochée, ce qui arrive fréquem- ment dans les générateurs-brûleurs connus, spécialement lorsque la charge est constituée par du bois.
En outre, l'air envoyé par la conduite 7 dans l'es- pace supérieur de la trémie carbure les gaz qui sont accumulés et les refoule vers la grille, ce qui contribue améliorer le
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rendement du générateur. On évite ainsi le danger d'explo- sion lors de l'ouverture de la porte de charge.
La grille est à circulation d'eau et contribue au réchauffage de l'eau du circuit de chauffe.
Enfin tcutes les parois de la trémie et du foyer sont entourées par les chambres d'eau 3, (.le sorte que les calories dégagées par la distillation du comoustible sont récupérées dans toute la mesure du possible. Seules les parois 12 du fond du foyer sont par exemple en matière réfractaire qui accumule. la chaleur produite par la combustion et la res- titue par radiation au foyer, ce qui permet la formation d'un foyer suffisamment chaud pour obtenir une gazéification complè- te du combustible. L'inclinaison de cette paroi 12 dirige le combustible sur la grille. En outre, ce revêtement protège les parois métalliques contre l'attaque des gaz produits.
Il est évident que la trémie et le foyer pourraient présenter en coupe horizontale une section rectangulaire ou de forme allongée ; toutefois en leur donnant une section de forme 'circulaire, la construction en est grandement simplifiée.
Comme indiqué au dessin, la grille est inclinée et incurvée avec sa partie supérieure s'approchant de la ver- ticale. Grâce à cette disposition, la zone de carbonisation se trouve dans la zone inférieure de la grille et le long de la paroi 12. La zone supérieure de la grille reste libre pour le passade des gaz produits par la combustion. En outre, des vides 28 sont ménagés à l'arrière du tube collecteur supérieur 2a, par lesquels les gaz produits peuvent s'échapper librement.
Dans la forme d'exécution selon les fig. 3 et 4, on
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retrouve les mêmes éléments constructifs que dans la forme d'exécution décrite ci-dessus. Les parties ayant les mêmes fonctions sont désignées par les mêmes chiffres de référence.
Toutefois, dans cette forme d'exécution, le générateur-brû- leur est prévu pour le réchauffage ou le conditionnement d'air.
Dans ce but, le brûleur 11 débouche dans une chambre de com- bustion 26, et les gaz brûlés s'échappent par deux conduits d'évacuation 27 dont les parois extérieures sont léchées par un courant d'air descendant et circulant en contre-cou- rant dans une cnemise 20 entourant les deux conduits d'éva- cuation 27. Il est évident qu'un nombre quelconque de con- duits d'évacuation peut être prévu.
Le courant d'air est fourni par un ventilateur com- portant une roue à aube 22 entraînée en rotation par un mo- teur électrique 23, mais toute autre soufflerie peut être prévue. L'air extérieur est aspiré par un orifice d'aspi- ration 24 et refoulé dans un canal 21 qui communique avec la chemise 20 par l'intermédiaire d'une chambre de réchauf- fage 19. L'air refoulé à travers la chemise 20 se réchauffe au contact des parois des canaux d'évacuation 27 et entre dans les chambres 3 qui entourent la trémie et le foyer et qui, dans ce cas, sont parcourues par de l'air et non par de l'eau. Enfin l'air réchauffé est évacué par une conduite 25.
Seuls les barreaux de la grille, soumis à une haute température, sont parcourus par un courant d'eau, l'eau de circulation étant amenée par la conduite 17 et l'eau chaude évacuée par la conduite 18.
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Les parois de la trémie situées au-dessus de la partie supérieure du foyer n'étant refroidies que par l'air circulant dans les chambres 3, il est nécessaire deprévoir un revêtement 29 en briques ou autre matière réfractaire s'é- tenaant jusqu'au-dessus d. s ouvertures d'admission d'air primai- re, cela afin de protéger les dites parois contre l'attaque des gaz de distillation.
En vue de permettre de régler le débit en air de chacune des conduites 1 et 9 indépendamment l'une de l'autre, on peut les munir d'organes de réglage.
On pourrait aussi, dans la forme d'exécution repré- sentée aux fig. 3 et 4, afin de faciliter le nettoyage et le ramonage des canaux 27, prolonger la chambre 26 vers le bas dans l'axe des canaux 27, de manière à lE,faire déboucher dans le cendrier 16. Le fonctionnement de l'appareil n'est pas modi- fié de ce fatm car les gaz enflammés traversant la grille cherchent obligatoirement à suivre le plus court chemin (celui offrant le moins de résistance) pour atteindre les canaux 27.
De ce fait ils passent par le brûleur 11 et non par le cendrier 16 pour atteindre la chambre 26. Ceci d'autant plus que de l' air sous pression est injecté par les orifices 10, ce qui crée un courant d'air à travers le brûleur 11 vers la chambre 26, qui crée un apel d'air et de gaz du cendrier et de la grille vers le brûleur 11.
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: = e: 2lÉ :: C '::. i: i, î: C'-ût L2111Y 'and' Lli .. ',. 2 reverses for products i 7., "; 12 U3:,
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It already exists. a crowd of. ;; néro /; eu.l's?: J, draw
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overturns, for wood products, in particular for gas-
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iiication of wood. Some cOl1.strcLCteurz have proposed.; -: nc'l'c- -: ;;: ': "3 Equipped with 0' ..: 8 JS and forming a front fire that can be adapted to existing boilers, in order to replace the Cl.L,: L -'...; e with charcoal for example by a key-auffage with the 'JJ :: "8 ... LLC,:. n of these ¯l1r :. .. '. :: u: "' 8-lJrû.leu.rs did not give satisfaction, given the great difficulty of ï.liîtei.ir a key hearth; a, -
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continuously managing a sufficient quantity of gas, and the high temperatures necessary for the complete combustion of the hydrocarbons.
Indeed, temperatures of 5000 to 1000 are necessary to generate a cracking process of these hydrocarbons and thus allow their total combustion.
The object of the present invention is a reverse draft generator-burner for wood products, comprising a hearth provided with primary air inlets, surmounted by a hopper containing a reserve of fuel, a grid through which pass the ignited gases heading towards a burner fitted with secondary air inlets.
This generator-burner eliminates the drawbacks mentioned by the fact that the hopper has a larger section at its base than at its upper part, this hopper opening through its large section on the upper side of the hearth, the latter. denier presenting, in vertical section the general shape of a triangle, the second side of which is limited by an inclined radiant wall, while the third is limited by the grid which retains the fuel while allowing the flaming gases which pass through its bars to pass through an overheating cnember on which the burner opens, adjustment devices being provided to adjust the primary and secondary air admissions according to the desired heating power.
The hopper can be frustoconical and the hearth have a circular cross section.
The secondary air and the primary air can be supplied by the same blower, the delivery pipe of which
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can open into a distribution chamber directly supplying the primary air openings and the secondary air openings via a heating duct arranged around the hearth.
The generator-burner may include a pipe connecting the distribution chamber to the upper space of the hopper, this distribution chamber may include an adjustment valve opening to the outside, and the position of the latter determines the quantity of The primary and secondary air injected and therefore the heating power, the blower always supplying its nominal flow under these conditions.
The side walls of the hopper and the hearth can be cooled by a fluid circulating in chambers entirely surrounding them, and the bars of the grid can be hollow and traversed by a current of water.
The bars of the grid can be inclined and curved, their upper region approaching the vertical, and passages can be made behind the upper collector of the grid for the passage of the carbide gases.
The appended drawing shows, schematically and by way of example, two embodiments of the generator-burner forming the subject of the invention.
The fié, 1 is a sectional view, along line 1-1 of the fi.2, of a first embodiment;
Fig. 2 is a plan view, some parts being deleted for clarity of the drawing;
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Fig. 3 is a sectional view, 'following the line
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III-III of the fi.:.;. 4, of a 'Lorzie of execution; Fig. 4 in. is a plan view.
In the embodiment according to 1 and 2,
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the generator-burner is provided with avanlu retort - + - 'o - ,, e2 which can be adapted to any boiler intended for the production of hot water or steam (central heaters, boilers, ovens, baking ovens, melt, etc.). He this: 'wears a tr.
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mie 1 conical of circular horizontal section, the small opening of which is closed by a load door 14, while it opens by its largest section on the upper side of a hearth 15. The latter is circular in shape. section
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horizontal and presents, seen in C0 :: 1'e vertical (fi.l), the general shape of a triangle.
The second side of this triangle is limited by an inclined radiant wall 12, while the third side is limited by the grid 2.
Near the upper part of the hearth are arranged openings 8 for the admission of the primary air. These openings are supplied with air by a blower (not represented by 'the intermediary of a pipe 6 opening into
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a set of distribu.tioll.1. A tube 7 connects the upper space of the tréctie to the. distribution chamber ¯4 .. A valve in position d, pe #% n: and to adjust the Le d'e.i #% 1 = ricaire ad: F.ise at the hearth.
All the hopper and the hearth are surrounded by water 3 connected uxx AC circuit, ußfa.4e by a starting line ['E. & U cI¯uude 18, and through the bars of grid. ± which are created. 1.X, psr a cc-n-
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pick 17 for supplying cold water.
The grate retains the fuel contained in the hopper and the hearth, while at the same time, passing between its bars the ash and gases produced by the distillation of this corsestible. The ashes fall on the bottom of an overheated chamber 16, traversed by the ignited gases, and on one of the} 8. three of which opens a burner 11. The latter is provided with inlet openings of. secondary air 10 communicating through a duct 9. with the distribution chamber 4. This duct .9. is placed near the wall delimiting the hearth, so that the air which passes through it is heated before being introduced into the burner and mixed with the already ignited gases which pass through it.
A door 16a opening onto the space 16 allows the scrubbing and removal of ashes, while a door 13 gives access to the hearth for the firing and cleaning of the latter, the loading being effected by the gate 14.
When the hopper is loaded, it is ignited through the door 13, and the blower is started by closing the valve 5 in order to activate the draft as much as possible. A combustion chamber forms in the space delimited by the grate and the primary air openings 8. In order to avoid too much heat loss in this place, the entire bottom of this space is lined with a refractory material. 12.
As soon as the gases resulting from the distillation of the fuel are sufficiently rich, they ignite spontaneously while passing through the grate 2. These gases are superheated in the chamber 16, which is entirely filled with reactive material.
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fractary, and where the hydrocarbons undergo a cracking process. They pass through the burner where a new air supply allows their total combustion. The burner opens into the combustion chamber of a coal-fired boiler, for example, and the flame filling this entire chamber heats the heating elements of the boiler.
When the hearth is well formed, the valve 5 is more or less opened in order to reduce the quantity of primary and secondary air injected, by allowing part of the air discharged by the blower to escape to the outside. A device for adjusting the position of this valve can be provided, as a function of the desired heating power. To this end, it is possible, for example, to attach to this valve a connected chain µ, a thermostate measuring the temperature of the water in the boiler. This thermostat then regulates the opening of the valve ¯5. so as to keep the water in the boiler at a constant temperature.
It will be noted that by simply adjusting the position of the valve 5, oh has the possibility of varying the quantity of air injected, although the blower always provides its nominal flow rate.
Thanks to the flared shape towards the bottom of the hopper, there is no risk of the load getting caught, which often happens in known burner generators, especially when the load consists of wood.
In addition, the air sent through line 7 into the upper space of the hopper carburizes the gases which are accumulated and pushes them back to the grate, which contributes to improving the performance.
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generator efficiency. This avoids the danger of explosion when opening the loading door.
The grid has water circulation and helps to reheat the water in the heating circuit.
Finally all the walls of the hopper and the hearth are surrounded by the water chambers 3, (.so that the calories released by the distillation of the edible are recovered as far as possible. Only the walls 12 of the bottom of the hearth are, for example, made of a refractory material which accumulates the heat produced by combustion and returns it by radiation to the hearth, which allows the formation of a sufficiently hot hearth to obtain complete gasification of the fuel. this wall 12 directs the fuel onto the grate, furthermore this coating protects the metal walls against attack by the gases produced.
It is obvious that the hopper and the hearth could present in horizontal section a rectangular section or of elongated shape; however, by giving them a circular section, their construction is greatly simplified.
As shown in the drawing, the grid is tilted and curved with its upper part approaching the vertical. Thanks to this arrangement, the carbonization zone is located in the lower zone of the grid and along the wall 12. The upper zone of the grid remains free for the passage of the gases produced by the combustion. In addition, voids 28 are formed at the rear of the upper collecting tube 2a, through which the gases produced can escape freely.
In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, we
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finds the same constructive elements as in the embodiment described above. The parts having the same functions are designated by the same reference numerals.
However, in this embodiment, the generator-burner is provided for heating or air conditioning.
For this purpose, the burner 11 opens into a combustion chamber 26, and the burnt gases escape through two exhaust ducts 27, the outer walls of which are licked by a downward stream of air flowing against the neck. - rant in a duct 20 surrounding the two exhaust ducts 27. It is obvious that any number of exhaust ducts can be provided.
The air current is supplied by a fan comprising a bladed wheel 22 driven in rotation by an electric motor 23, but any other blower can be provided. The outside air is drawn in through a suction port 24 and discharged into a channel 21 which communicates with the jacket 20 via a heating chamber 19. The air discharged through the jacket 20 heats up on contact with the walls of the discharge channels 27 and enters the chambers 3 which surround the hopper and the hearth and which, in this case, are traversed by air and not by water. Finally, the heated air is discharged via a pipe 25.
Only the bars of the grid, subjected to a high temperature, are traversed by a current of water, the circulating water being brought through line 17 and hot water discharged through line 18.
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Since the walls of the hopper located above the upper part of the hearth are cooled only by the air circulating in the chambers 3, it is necessary to provide a lining 29 of bricks or other refractory material which is held up to above d. s primary air intake openings, in order to protect said walls against attack by distillation gases.
In order to allow the air flow rate of each of the pipes 1 and 9 to be adjusted independently of one another, they can be fitted with adjustment members.
It would also be possible, in the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, in order to facilitate cleaning and sweeping of the channels 27, extend the chamber 26 downwards in the axis of the channels 27, so as to lE, make it emerge in the ashtray 16. The operation of the device n This fatm is not modified because the flaming gases passing through the grid necessarily seek to follow the shortest path (the one offering the least resistance) to reach channels 27.
As a result, they pass through the burner 11 and not through the ashtray 16 to reach the chamber 26. This is all the more so as pressurized air is injected through the orifices 10, which creates an air current through it. the burner 11 to the chamber 26, which creates an air and gas supply from the ashtray and the grate to the burner 11.