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PERFECTIONNEMENTS RELATIFS AUX CHARGEURS MECANIQUES A DISPERSION.
Cette invention concerne les chargeurs mécaniques à dispersion où le combustible est projeté dans un foyer par un fluide classique dirigé' de manière à répandre le combustible le long d'une grille. Dans ces chargeurs mécaniques, les particules les plus fines du combustible projeté dans la chambre de combustion sont entraînées de bas en haut par les gaz ascendants et bien que la combustion du combustible en suspension se fasse, il y a tendance à ce qu'une quantité notable d'escarbilles contenant du carbone sciait emportées hors de la chambre de combustion.
Il serait avantageux que les particules qui forment ces escarbilles soient déposées et brûlées sur la grille
La présente invention couvre le procédé de conduite d'un foyer avec dispersion du combustible par un jet de fluide élastique dirigé de manière à épandre le combustible le long d'une grille, caractérisé en ce qu'on provoque une déviation du fluide bers le bas, de telle manière que les ..grosses particules n'en soient en substance pas affectées, tandis que les fines particules entraînées par le fluide dévié sont dirigées de Haut en bas vers la couche de combustible.
L'invention concerne aussi un chargeur mécanique à dispersion avec projection du combustible dans un foyer par un fluide élastique, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif supportant le combustible, un dispositif pour y amener le combustible, un dispositif de décharge pour diriger un fluide élastique sur le dispositif de support du combustible à l'effet de projeter le combustible de ce dispositif, et un dispositif déflecteur aménagé pour faire dévier de haut en bas vers la grille le fluide et les fines particules entraînées à proximité de l'extrémité de décharge du dispositif de support du combustible.
L'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
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Fig. 1 est une vue en coupe verticale longitudinale de la partie inférieure de l'avant d'un foyer à chargeur mécanique à dispersion.
Fig. 2 est une partie de la fig. 1 à une plus grande échelle, montrant un disperseur;,
Fig. 3 est une vue en plan du mécanisas d'alimentation du foyer en charbon, montrant deux disperseurs adjacents, suivant la ligne III-III de la figa 1, et
Figs. 4., 5 et 6 montrent des variantes des dispositifs alimentateurs représentés sur les figso 1 à 3.
Ainsi que le montrent les figsa 1 à 3 des dessins, le foyer possède une paroi avant 1 délimitant une chambre de combustion 3, au-dessus d'une grille mobile 4 du type à chaîne, disposé de façon que son brin supérieur se déplace d'avant en arrière.
En avant de la paroi 1 et latéralement par rapport à celle-ci est aménagée une trémie 5, dans laquelle le charbon est amené d'une soute supérieure 6 par une goulotte mobile 7. A la partie inférieure de la trémie, un certain nombre d'alimentateurs 8 fonctionnant suivant le pnincipe des surfaces transporteuses sans fin sont disposés côte à côte en une rangée s'étendant :.latéralement par rapport au foyer. Les alimentateurs sont aménagés de manière à enlever, pendant le fonctionnement, le charbon de la trémie vers l'arrière. Les alimentateurs sont, de préférence tous actionnés à la même vitesse par un mécanisme de commande commun.
Les quanti tés de charbon amenées par les alimentateurs peuvent être réglées individuellement en élevant ou en abaissant des registres à guillotine 9 placés audessus de l'extrémité postérieure des alimentateurs et pouvant coulisser à l'intérieur de la paroi arrière 10, qui est une paroi double de".a trémie.
Des plaques 11 empêchent le charbon de tomber en avant des alimentateurs et des structures nervurées 12 l'empêchent de tomber entre les alimentateurs.
Le charbon peut tomber de l'extrémité arrière des alimentateurs sur un plan commun 13 incliné de haut en bas vers l'arrière. A la base-du plan incliné, derrière chaque alimentateur, se trouveune plaque 14 appartenant à un disperseur correspondant 15, et destiné à recevoir le charbon tombai de l'extrémité arrière de l'alimentateuro Le plan incliné est pourvu de massifs 16 en réfractaires entre les disperseurs adjacents, qui présentent des surfaces inclinées 17 perpendiculaires à la surface prin cipale du plan incliné-et susceptibles de diriger le charbon qui tombe sur celui-ci vers le disperseur -La plus proche. Les surfaces latérales 18 des massifs 16 ont pour effet de cantonner le charbon tombant dans des parcours qui les conduisent aux disperseurs.
A proximité de la plaque 14 de chaque disperseur, la partie de plan incliné située à l'extrémité inférieure de celui-ci est pouvue d'un bloc métallique 19. La surface du plan incliné au-dessus de ces blocs, entre les massifs en briques réfractaires 16 et au-dessus du niveau de ceuxci, est constituée par la surface des briques réfractaires 200
Une plaque racleuse 21 est disposée près de l'extrémité arrière de chaque alimentateur pour faire tomber de la surface transporteuse de l'alimentateur le charbon qui pourrait sans cela y adhérer.
Un écran 22 s'étendant de haut en bas vers l'avant en partant de la paroi avant 1 du foyer à proximité de son extrémité inférieure est destiné à intercepter le rayonnement du foyer qui pourrait détériorer les organes métaliques des alimentateurso
La distance d'axe en axe entre deux disperseurs consécutifs est de l' 9 1/2" (54 cm).
Chaque plaque de disperseur 14 est boulonnée au bloc 19 et est pourvue d'une voie 23 s'étendant horizontalement et vers l'arrière à partir de l'extrémité inférieure du plan incliné jusqu'à une distance de 5" (12,7cm); la partie arrière 80 de,*la plaque constitue un déflecteur courbé vers le
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bas, dont la courbure présente une forme cylindrique autour d'un axe situé latéralement à une distance de 6" (l5cm) de la surface supérieure de la pla- que; celle-ci se termine en un point où son inclinaison fait un angle de
45 ou approximative@ent de 45 avec l'horizontale.
Les bords latéraux de la;plaque divergent l'un par rapport à l'autre vers l'arrière, l'écart étant de 10 3/4" (27 cm) à l'avant défia voie et de 16 1/2" (4l cm) au bord arriè- re du déflecteur. Les bords latéraux de la plaque sont pourvus de parois de guidage verticales 26 dont les bords supérieurs sont horizontaux et à une hauteur de 2 1/2" (6,3 cm) au-dessus du niveau de la voie 23 et qui sont pourvus de prolongements 27 dirigés de bas en haut vers l'avant et dé- limitant le parcours du charbon tombant sur la partie du plan incliné formée par le blo.c 19.
Le disperseur est disposé de telle façon que la voie 23 se trou- ve à 12 5/8" (32 cm) au-dessus de la grille.
Le chargeur mécanique à dispersion comprend aussi un orifice allongé horizontal 30 ménagé dans le bloc 19. L'orifice a une largeur de 10" (25 cm) et une profondeur de 19/64" (7,5 mm) son bord inférieur se trouvant à 1/2" (12,7 mm) au-dessus du plan de- la voie 23. L'orifice coin- cide avec une rainure 31 formée dans un conduit 32 situé à proximité de l'extrémité inférieure du plan incliné transversalement par rapport au foyer et destiné à amener de l'air à -tous les disperseurs.
Le conduit 32 est Utilisé pour supporter les disperseurs; à cet effet, les blocs 19 sont fixés au conduit 32 par des visa Le plan incliné 13 est supporté dans la position voulue par rapport au conduit 32 au moyen de ferrures 33 qui sont boulonnées aux plaques 34 supportant les briques réfractaires 20 et présentent des parties courbées sédaptant à la forme du conduit 32.
Comme décrit avec référence aux dessins dans un brevet de même date de la Demanderesse intitulé "Perfectionnements aux chargeurs mécaniques à dispersion", la grille à chaîne peut être pourvue de compartiments à air en dessous de différentes zones de cette grille, et le fcye@ peut être pourvue à proximité d'une arche arrière à l'extrémité inférieure de sa pa- roi arrière,d'un bouclier étendan de haut en bas, d'une languette, et d'un orifice ou couche d'air pour projeter de nouveau en avant dans la cham- bre de combustion le charbon qui peut ateindre la languette.
En foncticunement, le charbon préparé.pour être brûlé dans un foyer à chargeur mécanique à dispersion, c'est-à-dire broyé et susceptible de passer à travers un anneau de 1/2" (12,7 mm) est amené de la soute 6 par la goulotte mobile 7 dans la trémie 5, et les alimentateurs 8 sont action- nés pour décharger d'une façon continue le charbon de la trémie sur les dis- perseurs 15.
De l'air est admis à une pression de 12" à 18" (30 à 45 cm) de colonne d'eau dans la conduite 32, et après sa sortie par les orifices 30, il projette d'une façon continue le charbon des disperseurs vers l'ar- rièreo Les particules ou les conglomérats de charbon ainsi amenés dans le foyer brûlent partiellement à l'état de suspension dans la chambre de com- bustion au-dessus de la couche de combustible et partiellement dans la cou- che de combustible sur la grille 4.
Les alimentateurs 8 amènent le charbon d'une façon continue aux disperseurs 15. En tombant sur le plan incliné où ils viennent en contact avec les briques réfractaires 20 ou à proximité de celles-ci, les particules ou les conglomérats de charbon sont soumis à la dessiccation par le rayon- nement qu'ils reçoivent de la chambre de combustion 3 du foyer et la chaleur qui leur est communiquée par le contact ou le rayonnement des briques réfrac- taires 20 chauffées par rayonnement.
Les plaques de- disperseurs 14 à l'extrémité inférisure du plan incliné 13 arrêtent la descente du charbon. Lorsque les conglomérats ou les particules de charbon sont soumis à l'action des courants d'air prove- nant des orifices 30, ils reçoivent des accélérations dirigées vers l'arriè- re. Pendant qu'ils sont soumis à ces accélérations, les voies 23 empêchent
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dans l'ensemble le charbon de tomber.
Les courants d'air sortant par les orifices 30 se développent en éventail dans une certaine mesure latéralement, tandis qu'en outre les particules ou conglomérats de charbon adjacents sur chaque plaque de disperseur 14 tendent à être projetés par soufflage. Les conglomérats et les particules de charbon sont par conséquent répartis aussi de part et d'au- tre de chaque disperseur à l'arrière de celui-.ci; de telle sorte qu'une couche suffisante de combustible se forme sur la grille en s'étendant sur toute la largeur de celle-ci
L'air provenant des orifices 30 et les particules ou conglomérats de charbon qui sônt appelés à tomber par gravité sur la couche de combustible de la grille se déplacent du moins au début dans la même direction générale que l'air qui balaie ces particules.
Les conglomérats-ou particu- - les sont par conséquent soumis à l'action de frottement de l'air de telle sorte qu'on dispose d'une notable quantité d'oxygène pour assurer un allumage rapide et une combustion complète de ces conglomérats.
L'air qui se trouve le plus près de la surface supérieure de la plaque de dispersion 14 tend à circuler à proximité de la surface supérieure convexe de la partie arrière 80 de celle-ci de telle sorte qu'avant de quitter le disperseur il est animé d'une vitesse ayant une composante dirigée de haut en bas.
D'autres couches d'air adjacentes à la plaque de disperseur tendent dans une mesure plus ou moins grande à quitter le disperseur plus près de la grille que si la plaque de disperseur était horizontale d'un bout à l'autrea
Les conglomérats de charbon de dimensions plus grandes tendent, comme le rapport de' leur surface à leur poids est plus petit, à recevoir une moins grande accélération de l'air venant des orifices 30 et à être moins maintenus en suspension par la masse de gaz ascendante qui se dégage de la couche de combustible sur la grille et ils tendent par conséquent à tomber plus près de l'extrémité avant de la grille.
La combustion des conglomérats de plus grandes dimensions exige plus de temps que celle des conglomérats ou particules de plus petites dimensions et cet intervalle de temps plus long leur est assuré parce que le brin supérieur de le grille se déplace vers l'arrière. D'autres conglomérats ou particules dont le rapport de la surface au poids est plus grande reçoivent une plus grande accé- lération sous l'action de l'air sortant par les orifices et lorsqu'il arrivent à l'extrémité de la voie ils sont animés d'une vitesse qui leur permet de ne pas être fortement affectés par le changement de direction du courant d'air à proximité de la partie arrière 80 de la plaque de disperseur et d'être maintenus en suspension dans une plus grande mesure par la masse de gaz ascendante dans la chambre de combustion,
de telle sorte qu'ils tendent à ' tomber dans la couche de combustible en des points plus éloignés par rapport au disperseur.
Les fines particules sont soumises à une accélération très rapide sous l'action des courants d'air provenant des orifices 30 et sont entraînées par ceux-ci dans la masse de gaz ascendante. Une certaine quantité est entraînée de bas en haut dans la chabre de combustion, dont la majeure partie brûle à l'état de suspension.
Toutefois une grande partie,sinon la majeure partie, est atteinte par l'action déviatrice de haut en bas du courant d'air adjacent à la partie arrière 80 de la plaque du disperseur de manière à être envoyée à l'intérieur de la chambre de combustion d'avant en arrière à une vitesse qui possède une composante descendante suffisante pour l'entraîner vers la couche de combustible; l'adhérence des particules de combustible à la couche de combustible, leur combustion sur celle-ci et l'enlèvement des cendres résultantes en même temps que la partie principale des cendres à l'arrière de la grille sont ainsi favorisés.
L'emploi d'un déflecteur recourbé vers le bas réduit donc le nombre de particules en suspension dans la chambre de'combustion et par conséquent la perte de matières solides combustibles quittant le foyer dans les gaz.
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Les disperseurs 15 fournissent l'air au-dessus du feu d'une manière qui active ou favorise très efficacement la combustion dans l'espace situé au-dessus de la couche de combustible sur la grille. L'introduction supplémentaire d'air au-dessus du feu qui peut être nécessaire est assurée par des tuyères appropriées d'air secondaire (non représentées).,
Fig. 4 montre une variante du disperseur représenté sur les Figs.
1 à 3, où la partie de la plaque 14 située derrière la voie 23 est recourbée de manière à former deux courbes. Ainsi, la voie horizontale 23 se raccorde tangentiellement à une partie 81 qui forme un surface à courbure cylindri- que dont la face concave est dirigée vers le haut, dont le rayon de couver- ture est de 6" (15,2 cm) et dont la surface forme un angle de 33 ou peu- près sur l'horizontale et qui se raccorde à une partie 82 présentant une surface à courbure cylindrique dont la face convexe est tournée- vers le haut, dont le rayon de courbure est de '11/4 11. (.31 mm) et qui sous-entend un angle de 60 en son centre.
Cette disposition permet à la majeure partie du char- bon d'être déchargée du disperseur dans des directions ayant des composantes de mouvement ascendantes ce qui est avantageux lorsque le charbon doit être réparti sur une couche de combustible relativement longue. Toutefois, un grand nombre de particules de dimensions les plus fines suivent, à l'arrière de la partie 82 de la plaque du disperseur, l'air des orifices qui tend à balayer la surface supérieure de;
la plaque, et sont par conséquent déchargées du disperseur dans des directions ayant des composantes c mouvement descendantes
Fig. 5 montre une variante du disperseur décrit avec référence à la figo 4, où la partie courbe 81 de la plaque est remplacée par une partie plane 81' inclinée sur l'horizontale d'un angle de 33 ou environo
Des chargeurs mécaniques à dispersion pourvus de voies qui ne présentent qu'une faible sinon aucune inclinaison de bas en haut, sur lesquelles une accélération est imprimée au combustible par des moyens pneuma- tiques et qui sont suivies d'un déflecteur ayant pour effet de faire dévier la décharge de combustible dans une direction inclinée de bas en haut sur l'horizontale sont revendiquée-s dans le brevet précité de la Demanderesse.
Figo 6 montre une autre variante où la plaque de disperseur 14 comprend upe partie 83 adjacente au bloc 19, qui est courbée cylindriquement de bas en haut vers l'arrière jusqu'à ce qu'elle forme un angle de faible amplitude avec l'horizontale et est suivie d'une partie 84 présentant une courbure cylindrique dont la face convexe est tournée vers le haut, l'inclinaison de la surface convexe étant dirigée de haut en bas à l'extrémité arrière de celle-ci.
REVENDICATIONS --------------
1. Procédé de conduite d'un foyer où le combustible est projeté dans la chambre de combustion par un jet de fluide élastique dirigé de manière à épandre le combustible le long d'une grille, caractérisé en ce qu'on produit une déviation du fluide vers le bas de telle façon que les grosses particules ne soient en substance pas affectées, tandis que les fines particules, entraînées par le fluide dévié, sont firigées de haut en bas vers la couche de combustible.
2. Chargeur mécanique à dispersion, avec projection de combustible dans la chambre de combustion par un fluide élastique, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de support du combustible, un dispositif pour y amener le combustible, un dispositif de décharge pour diriger un fluide élastique sur le dispositif de support du combustible en vue de projeter le combustible de ce dernier, et un dispositif déflecteur destiné à faire dévier de haut en bas vers la brille le fluide et les fines particules entraînées, à proximité de l'extrémité de décharge du dispositif de support du combustible.