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FOYER CONTINU POUR COMBUSTIBLES A POURCENTAGE ELEVE DE MATIERES
VOLATILES.
La présente invention se rapporte à un foyer continu destiné à assurer la combustion complète des combustibles solides à pourcentage éle- vé de matières volatiles.
Elle a pour but de réaliser une alimentation tout à fait judir cieuse du foyer pour assurer une combustion totale des matières volatiles dégagées dans le foyer avec une quantité minimum d'air admise et cela se- lon les différentes conditions de fonctionnement.
En vue de la réalisation de ce but, ce foyer est caractérisé essentiellement en ce qu'un carneau vertical communiquant à la partie in- férieure avec l'espace aménagé au-dessous de la grille amène de l'air se- condaire d'une part dans la zone du combustible solide et d'autre part dans celle des gaz de combustion et en ce que l'on prévoit en outre une amenée indépendante d'air tertiaire dans le carneau ascendant en vue de régler le rapport d'air comburant au gaz combustible.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on en décrira ci- après un exemple de réalisation donné à titre non limitatif.
La figure 1 représente une vue en élévation et une coupe par la ligne 1-1 dans la figure 2.
La figure 2 représente une coupe par la ligne II-II dans la figure 1.
Le foyer continu montré par ces dessins se compose essentielle- ment :
1) d'une chambre de combustion
2) d'un économiseur
La chambre de combustion est constituée par le foyer proprement dit 1 qui est muni à sa partie inférieure d'une grille 2 en-dessous de la- quelle est disposé un cendrier 3 reposant sur le fond 4 de l'enveloppe mé- tallique générale 5 reposant sur des supports 6. Au-dessus de la grille,
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l'enveloppe 5 est garnie intérieurement de matériaux réfractaires 7 qui em- pêchent le contact avec l'enveloppe 5 du combustible solide et des gaz brû- lés à température élevée. La partie supérieure de l'enveloppe est fermée par une paroi métallique 7' dans laquelle est pratiquée une ouverture pou- vant être obturée par un couvercle 8.
Le combustible est introduit dans le foyer par une ouverture latérale 9 prévue dans l'enveloppe 5 et le réfrac- taire et qui peut être fermée par une porte ou un couvercle 10, tandis que le cendrier peut être retiré par une ouverture 11 qui est fermée par une porte 12. Cette porte 12 est munie d'une ouverture 13 destinée à donner ac- ces à de l'air comburant et dont le débit peut être réglé par une ventouse 14.
Un carneau vertical 15 aménagé entre l'enveloppe 5 et le réfrac- taire 7 communique à la partie inférieure avec l'espace aménagé au-dessous de la grille et avec des ouvertures 16 et 17 prévues dans le réfractaire et communiquant respectivement avec la zone du combustible solide et des gaz de combustion. Un carneau horizontal 18 est prévu dans le réfractaire 7 au-dessus de l'ouverture 16. Ce carneau peut recevoir de l'air comburant par une ouverture 19 prévue dans l'enveloppe 5, une ventouse 20 permet de régler le débit de cet air comburant. A la partie supérieure du foyer les parois réfractaires sont munies de deux plaques inclinées 21 et 22 disposées en chicane pour allonger le parcours des gaz de combustion avant leur éva- cuation et leur communiquer la température d'inflammation.
Avant leur admission à la cheminée les produits de la combus- tion sont dirigés dans un économiseur 23 qui peut être mis en service ou hors service suivant la position d'une clef 24. Les gaz produits par la combus- tion traversent l'économiseur en descendant le canal 25 et en remontant le canal 26 avant de s'échapper dans la cheminée en 27.
Fonctionnement
Après l'allumage du feu, on charge le foyer de charbon à haute teneur en matières volatiles; on ferme les portes 10 et 12 et on admet l'air comburant par l'ouverture 13 de la ventouse 4;sous l'influence du tirage de la cheminée, une partie de cet air est aspirée à travers la couche de combustible 1 où elle assure la combustion du charbon allumé se trouvant im- médiatement au-dessus de la grille; l'anhydride carbonique formé à haute température, est réduit par le combustible se trouvant au-dessus pour pro- duire du gaz oxyde de carbone qui traverse toute la couche de combustible.
A la température produite, le combustible gras abandonne petit à petit ses matières volatiles. L'autre partie de l'air comburant introduit en 13 ou air secondaire toujours sous l'influence du tirage de la cheminée est appe- lée dans le carneau 15 où elle s'échauffe au contact des parois réfractaires et se divise ensuite en une partie se dirigeant par les ouvertures inférieu- res 16 vers le combustible où elle peut brûler l'oxyde de carbone et une au- tre partie passant dans les ouvertures 17 se mélangeant aux gaz combustibles provenant des matières volatiles du charbon. Le mélange comburant-combusti- ble s'allume grâce à la température préalable des chicanes réfractaires 21 et 22 qui est supérieure à la température d'inflammation du mélange.
Toutefois , suivant l'allure du feu et la qualité du combustible utilisé., le rapport d'air comburant au gaz combustible peut varier et c'est pour le régler dans les limites convenables que l'on agit sur la ventouse 20 de l'ouverture 19, qui permet l'accès d'air ou air tertiaire, au carheau horizontal 18; cet air s'échauffe d'abord au contact du réfractaire avant de se mélanger aux gaz combustibles, c'est-à-dire l'oxyde de carbone et les gaz provenant des matières volatiles du charbon.
Ce mélange gaz-combustible-air comburant ajouté au mélange ci- dessus déjà formé antérieurement par l'air secondaire, permet le réglage convenable du rapport de l'air comburant total au gaz combustible total pour assurer en 21-22 une combustion complète des gaz.
Les gaz complètement brûlés à la partie supérieure du foyer sont à très haute température. Pour utiliser la chaleur qu'ils contiennent
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à des fins de chauffage, on les dirige dans l'économiseur 23 qui a pour ob- jet de transmettre à l'air extérieur la plus grande partie de cette chaleur.
Cet économiseur peut être mis en service ou hors service, en agissant sur la position de la clef 24. Lorsque cette clef est en position " fermée " les gaz produits par la combustion traversent l'économiseur en descendant le canal 25 et en remontant le canal 26, avant de s'échapper à la cheminée en 27. La clef en position "ouverte" permet le by-passage de l'économiseur et l'échappement direct à la cheminée des gaz encore chauds produits par la combustion.
Lors de la mise au ralenti du poêle on ferme la ventouse 14, on garde ouverte la ventouse 20 et les gaz qui continuent à se dégager pen- dant le ralentissement de la combustion sont brûlés par l'air tertiaire ad- mis par la ventouse 200
Les admissions d'air secondaire et d'air tertiaire , indépendan- tes l'une de l'autre permettent de réaliser une alimentation tout à fait ju- dicieuse du foyer pour assurer une combustion totale des matières volatiles dégagées dans le foyer avec une quantité minimum d'air admise et ce d'après les différentes conditions de son fonctionnemento REVENDICATIONS
1.- Foyer continu destiné à assurer la combustion complète de combustibles solides à haut pourcentage de matières volatiles caractérisé en ce qu'un carneau vertical (15)
communiquant à la partie inférieure avec l'espace aménagé au-dessous de la grille amène de l'air secondaire d'une part dans la zone du combustible solide et d'autre part dans celle des gaz de combustion et en ce que l'on prévoit en outre une amenée indépendante d'air tertiaire dans le carneau ascendant (15) en vue de régler le rapport d'air comburant au gaz combustible.
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CONTINUOUS FIREPLACE FOR HIGH PERCENTAGE OF MATERIALS
VOLATILES.
The present invention relates to a continuous furnace intended to ensure the complete combustion of solid fuels with a high percentage of volatile matter.
Its aim is to achieve a completely judicious supply of the hearth to ensure total combustion of the volatile materials given off in the hearth with a minimum quantity of air admitted and that according to the various operating conditions.
With a view to achieving this aim, this fireplace is characterized essentially in that a vertical flue communicating at the lower part with the space arranged below the grille brings in secondary air from a on the one hand in the solid fuel zone and on the other hand in that of the combustion gases and in that an independent tertiary air supply is also provided in the ascending flue in order to adjust the combustion air ratio to combustible gas.
In order to make the invention clearly understood, an exemplary embodiment thereof given without limitation will be described below.
Figure 1 shows an elevational view and a section through the line 1-1 in Figure 2.
Figure 2 shows a section through the line II-II in Figure 1.
The continuous focus shown by these drawings consists essentially of:
1) a combustion chamber
2) an economizer
The combustion chamber is formed by the actual hearth 1 which is provided at its lower part with a grate 2 below which is placed an ashtray 3 resting on the bottom 4 of the general metal casing 5. resting on supports 6. Above the grid,
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the casing 5 is lined internally with refractory materials 7 which prevent contact with the casing 5 of solid fuel and gases burnt at elevated temperature. The upper part of the casing is closed by a metal wall 7 'in which an opening is made which can be closed by a cover 8.
The fuel is introduced into the hearth through a lateral opening 9 provided in the casing 5 and the refractory and which can be closed by a door or a cover 10, while the ashtray can be withdrawn through an opening 11 which is closed. by a door 12. This door 12 is provided with an opening 13 intended to give access to the combustion air and the flow rate of which can be regulated by a suction cup 14.
A vertical flue 15 arranged between the casing 5 and the refractory 7 communicates at the lower part with the space arranged below the grid and with openings 16 and 17 provided in the refractory and communicating respectively with the zone of the solid fuel and combustion gases. A horizontal flue 18 is provided in the refractory 7 above the opening 16. This flue can receive combustion air through an opening 19 provided in the casing 5, a suction cup 20 allows the flow of this air to be adjusted. oxidizer. At the upper part of the hearth, the refractory walls are provided with two inclined plates 21 and 22 arranged in a baffle to lengthen the path of the combustion gases before their evacuation and to communicate the ignition temperature to them.
Before being admitted to the chimney, the products of the combustion are directed into an economizer 23 which can be switched on or off depending on the position of a key 24. The gases produced by the combustion pass through the economiser in going down channel 25 and going up channel 26 before escaping into the chimney at 27.
Operation
After lighting the fire, the firebox is charged with charcoal with a high volatile content; the doors 10 and 12 are closed and the combustion air is admitted through the opening 13 of the suction cup 4; under the influence of the chimney draft, part of this air is sucked through the fuel layer 1 where it ensures combustion of the ignited charcoal immediately above the grate; carbon dioxide formed at high temperature is reduced by the fuel above to produce carbon monoxide gas which passes through the entire fuel layer.
At the temperature produced, the fatty fuel gradually gives up its volatile matter. The other part of the combustion air introduced into 13 or secondary air, still under the influence of the chimney draft, is drawn into the flue 15 where it heats up in contact with the refractory walls and then divides into a part. directing through the lower openings 16 to the fuel where it can burn the carbon monoxide and a further portion passing through the openings 17 mixing with the combustible gases from the volatiles of the coal. The oxidizer-fuel mixture ignites thanks to the preliminary temperature of the refractory baffles 21 and 22 which is higher than the ignition temperature of the mixture.
However, depending on the rate of the fire and the quality of the fuel used, the ratio of combustion air to fuel gas may vary and it is to adjust it within the appropriate limits that one acts on the suction cup 20 of the opening 19, which allows the access of air or tertiary air, to the horizontal heater 18; this air is heated first in contact with the refractory before mixing with the combustible gases, that is to say the carbon monoxide and the gases originating from the volatiles of the coal.
This gas-fuel-combustion air mixture added to the above mixture already formed previously by the secondary air, allows the appropriate adjustment of the ratio of the total combustion air to the total fuel gas to ensure in 21-22 a complete combustion of the gases. .
The completely burnt gases at the top of the fireplace are at a very high temperature. To use the heat they contain
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for heating purposes, they are directed into economizer 23, the object of which is to transmit most of this heat to the outside air.
This economizer can be put into service or out of service, by acting on the position of the key 24. When this key is in the "closed" position, the gases produced by the combustion pass through the economizer down channel 25 and up the channel. 26, before escaping to the chimney at 27. The key in the "open" position allows the economizer bypass and the direct exhaust to the chimney of the still hot gases produced by combustion.
When the stove is put to idle speed, the suction cup 14 is closed, the suction cup 20 is kept open and the gases which continue to be released during the slowing down of combustion are burned by the tertiary air admitted by the suction cup 200
The secondary air and tertiary air intakes, independent of each other, make it possible to achieve a completely judicious supply of the hearth to ensure total combustion of the volatile matter released in the hearth with a quantity minimum air intake and this according to the different operating conditions o CLAIMS
1.- Continuous hearth intended to ensure the complete combustion of solid fuels with a high percentage of volatile matter characterized in that a vertical flue (15)
communicating at the lower part with the space arranged below the grate brings secondary air on the one hand into the solid fuel zone and on the other hand into that of the combustion gases and in that one further provides an independent supply of tertiary air in the ascending flue (15) in order to adjust the ratio of combustion air to fuel gas.