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PERFECTIONNEMENTS CONCERNANT LES CHARGEURS MECANIQUES A DISPERSION.
Cette invention concerne les chargeurs mécaniques à dispersion et particulièrement ceux dont les dispositifs disperseurs sont aménagés pour projeter du combustible vers l'arrière et dont la grille est établie de ma- nière à se mouvoir d'avant en arrière. Ces chargeurs présentent l'inconvé- nient que des particules de combustible projetées vers l'arrière de la cham- bre de combustion peuvent être emportées sans avoir été brûlées et être dé- chargées en mème temps que les cendres. Un but de Invention est de réduire ou d'éviter ces pertes de combustible.
La présente invention comprend un chargeur mécanique à dispersion dont les dispositifs disperseurs sont aménagés pour projeter le combustible vers l'arrière de la chambre de combustion et dont la grille est établie de manié- re à se mouvoir d'avant en arrière, caractérisé en ce que des dispositifs sont agencés pour amener à la grille en avant de la paroi postérieure de la cham- bre de combustion, les particules qui tombent à proximité de la paroi arrière.
L'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec réfé- rence aux dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une coupe longitudinale de la partie inférieure d'un foyer à chargeur mécanique à dispersion ; Fig. 2 est une vue à plus grande échelle d'une partie du mécanis- me d'alimentation en charbon du foyer comprenant deux disperseurs adjacents, en plan et coupe horizontale suivant la ligne II-II de la Fig. 1;
Fig. 3 est une partie de la Fig. 1 à plus grande échelle, montrant le dispositif adjacent à l'extrémité inférieure de la paroi arrière du foyer, pour ramener le charbon en avant dans le foyer, et
Fig. 4 est une élévation, également à plus grande échelle, vue suivant la ligne IV-IV de la Fig. 1, du dispositif de ramenée du charbon re-
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présenté sur la Fig. 3.
Ainsi que le montrent les dessins, le foyer possède une paroi avant 1 et une paroi arrière 2 aux extrémités d'une chambre de combustion 3 située au-dessus d'une grille mobile 4, du type à chaîne, agencée de manière que son brin supérieur se déplace d'avant en arrière.
En avant de la paroi 1 et latéralement par rapport à celle-ci, se trouve une trémie 5, dans laquelle le charbon est amené d'une soute supérieu- re 6 par une goulotte mobile 7. A la partie inférieure de la trémie,, un cer- tain nombre d'alimentateurs 8 fonctionnant d'après le principe des surfaces transporteuses sans fin, sont disposés cote à côte et une rangée s'étendant latéralement par rapport au foyer. En fonctionnement, les alimentateurs em- portent vers l'arrière le charbon de la trémie.
De préférence, tous les ali- mentateurs sont actionnés à la même vitesse par un mécanisme de commande commun. les quantités de charbon amenées par les alimentateurs peuvent être réglées individuellement, en élevant ou en abaissant des registres à guillo- tine 9 disposés au-dessus des extrénités arrière des alimentateurs et pouvant coulisser dans la paroi arrière 10 qui est une paroi double de la trémie.
Des plaques 11 empêchent le charbon de tomber en avant des ali- mentateurs et des constructions en dos d'âne la l'empêchent de tomber entre ceux-ci.
Le charbon venant des entrémités arrière des alimentateurs tombe sur un plan incliné commun 13 incliné de haut en bas vers l'arrière. A la partie inférieure du plan incliné, derrière chaque alimentateur, se trouve une plaque 14 d'un disperseur correspondant 15, destinée à recevoir le char- bon tombant de l'extrémité de l'alimentateur. Le plan incliné est pourvu de massifs en briques réfractaires 16 entre les disperseurs adjacents et ces massifs présentent des surfaces inclinées 17 perpendiculaires à la surface principale du plan incliné et aménagées pour diriger le charbon qui y tombe vers le disperseur le plus proche. Les surfaces latérales 18 des massifs 16 agissent de manière à canaliser le charbon tombant, de manière qu' il soit conduit aux disperseurs.
En un point adjacent à chaque plaque de disperseur la partie la plus basse du plan incliné est constituée par un bloc métallique 19. La sur- face du plan incliné au-dessus de ces blocs, entre les massifs réfractaires 16 et au-dessus du niveau de ceux-ci, est formée par les surfaces des bri- ques réfractaires 20.
Une plaque de raclage fixe 21 est disposée à l'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 sur la paroi avant 1 du foyer près de la partie inférieu- re de celle-ci est destiné à intercepter le rayonnement du foyer qui pourrait détériorer les organes mécaniques des alimentateurs.
La distance d'axe en axe entre les disperseurs est de Il 9 1/2" (54 cm)
Chaque plaque de disperseur 14 est boulonnée au bloc 19 et possè- de une voie 23 s'étendant horizontalement vers l'arrière de la partie inférieu- re du plan incliné à une distance de 5" (12,7 cm); la partie arrière 24 de la plaque est constituée par un déflecteur formant une surface de guidage cour- bée vers le haut, la courbure étant cylindrique autour d'un axe latéral dis- tant de 6" (15,2 cm) de la surface supérieure de la plaque;
celle-ci se ter- mine en un point où son inclinaison forme un angle de 33 environ sur l'hori- zontale. Les bords latéraux 25 de la plaque divergent vers l'arrière, l'écart étant de 10 3/411 (27,3 cm) au bord avant de la voie et de 16" (41,6 cm) au bord arrière 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, ces parois de guidage étant pourvues de prolongements dirigés vers l'avant et de bas en haut 27 qui délimitent le parcours du charbon tcmbant sur la partie du
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plan incliné constituée par le bloc 19.
Le disperseur est disposé de telle manière que la voie 23 se trouve à 12 5/811 (32 cm) au-dessus de la grille.
Le chargeur mécanique à dispersion comprend aussi un orifice al- longé horizontal 30 ménagé dans le bloc 19. L'orifice a une largeur de 10" (25,4 cm) et une profondeur de 19/64" (7,4 cm) son bord inférieur se trou- vant à 1/2"(1,27 cm) au-dessus du plan de la voie 23.L'orifice coïncide avec une fente formée dans un conduit 32 s'étendant, à proximité des extré- mités inférieures du plan incliné, transversalement par rapport au foyer, et destinée à fournir l'air à tous les disperseurs.
L'espace au-dessous de la majeure partie du brin supérieur de la grille est divisé en compartiments 35 à 40 auxquels de l'air pour l'alimenta- tion sous la grille est envoyé en. quantités réglées par les registres ou cla- pets correspondants 35a à 40a. Les compartiments s'étendent en zones, trans- versalement à la grille et le réglage des quantités respectives d'air qui y sont admises permet de faire varier les degrés de combustion atteints dans les différentes zones selon la nature du charbon à brûler.
A l'extrémité arrière du foyer le contenu de la grille passe sous une arche 45 à la partie inférieure de la paroi arrière 2 du foyer, avant d'être enlevé de la grille par les barres à cendres usuelles 46 à l'ex- trémité arrière de la grille. La surface avant de la paroi arrière 2 est pro- longée verticalement de haut en bas en avant de l'arche 45 par la surface a- vant d'un bouclier 47 comprenant des blocs réfractaires 48 supportés par une rangée de plaques d'appui 49, disposées cote à cote sur toute la largeur du foyer et présentant à leurs bords inférieurs des rebords horizontaux 50 s'é- tendant vers l'avant en-dessous de la rangée inférieure des blocs 48., Chaque plaque d'appui est boulonnée à des saillies descendantes 51 d'une paire de blocs de support correspondants 52.
La paroi arrière 2 et l'arche 45 contien- nent des tubes de refroidissement 53 et les blocs de support 52 sont serrés entre les paires adjacentes respectives dans l'arche 45.
Des sections de tubes 54 dont les axes se trouvent à une distan- ce de l' 1" (32,5 cm) au-dessus du niveau principal de la surface supérieure de la grille s'étendent horizontalement et latéralement par rapport au foyer immédiatement au-dessous des rebords 50. Une languette 55 de l" (2,54 cm) de largeur est soudée à chaque section de tube; elle dépasse vers l'avant la sur- face avant du bouclier 47 et est légèrement inclinée de bas en haut, et la section de tube 54 présente au-dessus de la languette 55 une fente ou orifice 56 de 1/16' (0,16 cm) de profondeur disposé de manière que lorsque la section de tube reçoit de l'air sous pression, un jet d'air balayant la surface supé- rieure de la languette dans une direction de l'arrière à l'avant légèrement inclinée de bas en haut, est projeté par l'orifice.
Les blocs de support qui supportent une plaque d'appui 47 suppor- tent aussi la section de tube correspondante par l'intermédiaire de barres de support respectives 57.
Les sections de tube reçoivent de l'air sous pression par des bran- chements 58 reliés à une conduite de distribution commune (non représentée).
Le foyer est destiné à engendrer des gaz chauds pour la produc- tion de vapeur. Les gaz sont envoyés d'une manière appropriée sur des surfa- ces de chauffe (non représentées) comprenant des tubes vaporisants et des tu- bes de surchauffe,et subséquemment à travers un économiseur.
En fonctionnement, le charbon préparé en vue de la combustion dans un foyer à chargeur mécanique à dispersion, c'est-à-dire broyé et susceptible de passer à travers un anneau de 1/2" (1,27 cm) est amené de la soute 6 par la goulotte mobile dans la trémie 5, et les alimentateurs 8 sont actionnés pour décharger le charbon d'une façon continue de la trémie dans les disper- seurs 15. L'air est envoyé au conduit 32 à une pression de 12" à 1811 (30 à 45 cm) de colonne d'eau et à sa sortie de l'orifice 30 il projette d'une façon continue le charbon des disperseurs vers l'arrière.
La majeure partie des con-
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glanerais ou particules de charbon ainsi envoyés au foyer brûle dans la cou- che de charbon sur la grille 4, qui reçoit de l'air admis sous la grille par les compartiments 35 à 400 La cendre provenant de la combustion du charbon sur la grille est déchargée à l'arrière de celle-ci.
Lorsque les conglomérats ou particules de charbon sont soumis à l'action des courants d'air venant des orifices 30, ils reçoivent des accé- lérations d'avant en arrière. Pendant ces accélérations, les voies 23 empê- chent l'ensemble du charbon de tomber. les voies sont horizontales, et l'ac- célération d'une particule ou d'un conglomérat tant qu'il se trouve sur cette voie est plus grande que si la voie était dirigée de bas en haut vers l'ar- rière. Le déflecteur 24 situé à l'extrémité de la voie 23 fait dévier rela- tivement vite le conglomérat ou la particule en mouvement, de telle sorte qu'il quitte le disperseur suivant un parcours incliné de bas en haut sur l' horizontale,l'angle de cette inclinaison étant en général relativement grand.
Par suite de la grandeur des angles sur l'horizontale et des grandes vitesses auxquelles les conglomérats ou particules quittent les disperseurs, les par- ticules ou conglomérats de charbon destinés à brûler sur la grille ont tendance à parcourir des trajectoires qui les emportent à de grandes distances vers 1' arrière avant qu'ils n'atteignent la couche de combustible sur la grille. On a trouvé que les conglomérats ou particules de charbon peuvent ainsi être ré- partis sur une aire relativement grande d'avant en arrière, de telle sorte que le foyer peut avoir une chambre de combustion profonde.
Les jets d'air sor- tant des orifices 30 se développent en éventail dans une certaine mesure laté- ralement, tandis qu'en outre les conglomérats et les particules de charbon sur chaque plaque de disperseur 14 tendent à se déployer sous l'action du soufflage. Les conglomérats et particules de charbon sont par conséquent ré- partis aussi de part et d'autre de chaque disperseur en arrière de celui-ci.
L'air venant des orifices 30 et les particules ou conglomérats de charbon destinés à tomber sur la couche de combustible sur la grille se déplacent, du moins au début, dans la même direction générale, l'air allant plus vite que les particules ou conglomérats. Les conglomérats et particules sont donc balayés par l'air, de telle sorte qu'une ample quantité d'oxygène est disponible pour assurer un allumage rapide et une combustion complète de ces particules et conglomérats.
Les plus gros conglomérats du fait que le rapport de leur surface à leur poids est faible, tendent à recevoir de l'air projeté par les orifices, une accélération moins grande et à être maintenus en suspension dans de moin- dres proportions par la masse de gaz qui', dans l'ensemble, monte de la couche de combustible sur la grille, et ils tendent par conséquent à tomber en plus grandes proportions vers l'extrémité avant de la couche de combustible située sur la grille.
La combustion des conglomérats de grandes dimensions exige plus de temps que celle des conglomérats ou particules de petites dimensions, et ce laps de temps plus long leur est assuré parce que le brin supérieur de la grille parcourt toute la distance de l'avant à l'arrière. Is s conglomérats ou particules qui tombent près de l'extrémité arrière de la couche du combus- tible sur la grille sont ceux qui ont reçu une accélération beaucoup plus gran- de sous l'action des courants d'air venant des orifices et qui ont été main- tenus en suspension en plus grandes quantités par la masse de gaz qui, dans l'ensemble, monte de la couche de combustible, c'est-à-dire que ce sont géné- ralement les conglomérats ou les particules de plus petites dimensions;
par conséquent, bien qu'ils disposent de moins de temps pour brûler dans la couche de combustible avant d'être déchargés de la grille, ils seront en général en- tièrement consumés sur la grille avant d'atteindre les barres à cendres 46, vu qu'il ne leur faut que peu de temps pour brûler.
Le bouclier 47 présente à la chambre de combustion une surface d'ou le charbon rebondit sur la grille d'arrière en avant ou qui conduit aux languettes 55 une grande partie des conglomérats ou particules qui tombent de la paroi arrière 2 et du bouclier lui-même. Les sections de tube 54 reçoi- vent de l'air sous la même pression et de préférence de la même source que
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celui allant au conduit 32. L'air projeté en avant par les orifices 56 chas se les conglomérats ou particules de charbon des languettes 55.
Les conglomérats ou particules de charbon qui frappent le bouclier à l'extrémité de leurs tra- jectoires partant des disperseurs ne pourraient pas, s'il n'y avait pas de bouclier et s'ils tombaient sur la grille, avoir le temps de brûler complète- ment avant d'être emportés par la grille;, jusqu'aux barres à cendres 46, mais du fait qu'ils sont ramenés vers l'avant de manière à tomber sur le lit de combustible de la grille en avant du plan de la paroi arrière 2, un temps suffisant leur est donné pour achever leur combustion dans le foyer.
En outre, le bouclier 47 réduit la tendance des conglomérats et particules se trouvant dans la pluie de charbon projetée des disperseurs vers l'arrière, à suivre des trajectoires qui pourraient les emporter sur les barres ou ringards 46 ou au-delà de ces barres; en même temps, le bouclier 47 oblige l'air s'élevant au travers de la grille sous l'arche arrière 45 à s'écouler vers l'avant au- dessus de la grille et par l'ouverture relativement étroite entre les sections de tube 54 et la couche de combustible sur la grille et ce mouvement de l'air et des gaz raccourcit les trajectoires des conglomérats ou particules qui pour- raient sans cela tcmber trop près de l'extrémité de la grille.
On a constaté qu'au moyen de l'appareil décrit de nombreuses sor- tes de charbon utilisables dans des foyers à chargeur mécanique à dispersion peuvent être épandues ou dispersées avantageusement sur des grilles pouvant emporter des couches de combustible d'une longjeur de 14 à 20' (4,20 m à 6,00 m). @
La quantité d'air fournie au foyer par les orifices 56 n'est qu' une faible fraction de la quantité totale d'air admise. La quantité d'air en- voyée par les orifices 30 est plus grande, mais pour la fournir il faut un minimum de puissance auxiliairecar bien que l'air soit admis par les orifi- ces 30 à une vitesse suffisante pour effectuer une répartition convenable de combustible par les disperseurs 15 sur la grille, l'aire totale des orifi- ces 30 est limitée.
On a trouvé que la quantité d'air est notablement inférieu- re, à celle nécessaire dans les conditions normales avec admission d'air au- dessus du feu, de telle sorte qu'il ne se produit pas de réduction du rende- ment par la présence d'une proportion excessive d'air en excès dans les gaz quittant le foyer. Une admission d'air au-dessus du feu, qui peut être néces- saire en supplément de la quantité d'air venant par ls s orifices 30 est assu- rée par des tuyères appropriées d'air secondaire (non représentées). La gran- de vitesse de l'air sortant par lesorifices 30 est un facteur donnant lieu à un degré de tourbillonnement avantageux dans la masse de gaz montant de la couche de combustible et favorisant une combustion complète.
Toutefois, la pression d'air nécessaire dans le conduit 32 n'est pas supérieure à celle qu' on obtient facilement à l'aide d'un ventilateur à simple étage.
Les avantages par exemple d'un parfait allumage du charbon, de la souplesse à suivre les fluctuations de la charge, de la faible tendance à former de gros mâchefers, de la facilité à briller des charbons à foisonnement élevé et d'autres avantages inhérents aux foyers à chargeur mécanique à disper- sion sont obtenus dans le foyer décrit.
Certains procédés et appareils combinés avec la projection pneu- matique du combustible d'avant en arrière dans le foyer sont revendiqués dans un brevet de même date de la Demanderesse, intitulé "Perfectionnements aux chargeurs mécaniques à dispersion".
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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IMPROVEMENTS CONCERNING MECHANICAL DISPERSION LOADERS.
This invention relates to mechanical dispersion loaders and particularly to those whose dispersing devices are arranged to project fuel backwards and whose grate is set up to move back and forth. These chargers have the drawback that fuel particles projected towards the rear of the combustion chamber can be carried away without having been burned and be discharged along with the ash. An aim of the invention is to reduce or avoid these fuel losses.
The present invention comprises a mechanical dispersion loader, the dispersing devices of which are arranged to project the fuel towards the rear of the combustion chamber and the grate of which is established in such a way as to move back and forth, characterized in that that devices are arranged to bring to the grate in front of the rear wall of the combustion chamber the particles which fall close to the rear wall.
The invention will be described below, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is a longitudinal section of the lower part of a fireplace with a mechanical dispersion loader; Fig. 2 is a view on a larger scale of part of the coal feed mechanism of the hearth comprising two adjacent dispersers, in plan and horizontal section taken along the line II-II of FIG. 1;
Fig. 3 is part of FIG. 1 on a larger scale, showing the device adjacent to the lower end of the rear wall of the hearth, for returning the coal forward into the hearth, and
Fig. 4 is an elevation, also on a larger scale, seen along the line IV-IV of FIG. 1, of the coal return device
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presented in FIG. 3.
As shown in the drawings, the fireplace has a front wall 1 and a rear wall 2 at the ends of a combustion chamber 3 located above a movable grate 4, of the chain type, arranged so that its end upper moves back and forth.
In front of the wall 1 and laterally in relation to it, there is a hopper 5, in which the coal is brought from an upper bunker 6 by a movable chute 7. At the lower part of the hopper, a number of feeders 8 operating on the principle of endless conveyor surfaces are arranged side by side and a row extending laterally with respect to the hearth. In operation, the feeders carry the charcoal back from the hopper.
Preferably, all of the feeders are operated at the same speed by a common control mechanism. the quantities of coal supplied by the feeders can be regulated individually, by raising or lowering guillotine registers 9 arranged above the rear ends of the feeders and slidable in the rear wall 10 which is a double wall of the hopper .
Plates 11 prevent the charcoal from falling in front of the feeders and the speed humbuck constructions prevent it from falling between them.
The coal coming from the rear gutters of the feeders falls on a common inclined plane 13 inclined from top to bottom towards the rear. At the lower part of the inclined plane, behind each feeder, there is a plate 14 of a corresponding disperser 15, intended to receive the coal falling from the end of the feeder. The inclined plane is provided with refractory brick blocks 16 between the adjacent dispersers and these blocks have inclined surfaces 17 perpendicular to the main surface of the inclined plane and arranged to direct the coal which falls there towards the nearest disperser. The side surfaces 18 of the blocks 16 act to channel the falling coal, so that it is led to the dispersers.
At a point adjacent to each disperser plate, the lowest part of the inclined plane is formed by a metal block 19. The surface of the inclined plane above these blocks, between the refractory blocks 16 and above the level of these, is formed by the surfaces of the refractory bricks 20.
A stationary scraper plate 21 is arranged at the rear of each feeder to release from the conveyor surface of the feeder any coal which might otherwise adhere to it. A screen 22 extending from top to bottom forward on the front wall 1 of the hearth near the lower part thereof is intended to intercept radiation from the hearth which could damage the mechanical parts of the feeders.
The distance from axis to axis between the dispersers is Il 9 1/2 "(54 cm)
Each disperser plate 14 is bolted to block 19 and has a track 23 extending horizontally rearward from the lower portion of the inclined plane at a distance of 5 "(12.7 cm); the rear portion 24 of the plate is formed by a deflector forming an upwardly curved guide surface, the curvature being cylindrical about a lateral axis 6 "(15.2 cm) from the top surface of the plate. ;
this ends at a point where its inclination forms an angle of about 33 to the horizontal. The side edges 25 of the plate diverge rearward with the gap being 10 3/411 (27.3 cm) at the front edge of the track and 16 "(41.6 cm) at the rear edge of the baffle. The side edges of the plate are provided with vertical guide walls 26 whose upper edges are horizontal and at a height of 2 1/2 "(6.3 cm) above the level of the track 23, these guide walls being provided with extensions directed towards the front and from bottom to top 27 which delimit the path of the coal tcmbant on the part of the
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inclined plane formed by the block 19.
The disperser is arranged such that track 23 is 12 5/811 (32 cm) above the grid.
The mechanical dispersion loader also includes a horizontal elongated orifice 30 in block 19. The orifice is 10 "(25.4 cm) wide and 19/64" (7.4 cm) deep. lower edge located 1/2 "(1.27 cm) above the plane of the track 23. The hole coincides with a slot formed in a duct 32 extending near the lower ends of the inclined plane, transversely to the fireplace, and intended to supply air to all the dispersers.
The space below the major part of the top strand of the grid is divided into compartments 35-40 to which air for the feed under the grid is fed into. quantities regulated by the corresponding registers or valves 35a to 40a. The compartments extend into zones, transversely to the grate and the adjustment of the respective quantities of air admitted therein makes it possible to vary the degrees of combustion achieved in the different zones according to the nature of the coal to be burned.
At the rear end of the fireplace the contents of the grate pass under an arch 45 at the lower part of the rear wall 2 of the fireplace, before being removed from the grate by the usual ash bars 46 at the end. back of the grille. The front surface of the rear wall 2 is extended vertically from top to bottom in front of the arch 45 by the front surface of a shield 47 comprising refractory blocks 48 supported by a row of support plates 49 , arranged side by side over the entire width of the hearth and having at their lower edges horizontal flanges 50 extending forwards below the lower row of blocks 48., Each support plate is bolted to descending protrusions 51 of a pair of corresponding support blocks 52.
The rear wall 2 and arch 45 contain cooling tubes 53 and the support blocks 52 are clamped between the respective adjacent pairs in the arch 45.
Tube sections 54 whose axes are at a distance of 1 "(32.5 cm) above the main level of the top surface of the grate extend horizontally and laterally of the fireplace immediately. below the flanges 50. A 1 "(2.54 cm) wide tab 55 is welded to each section of tubing; it protrudes forwardly from the front surface of shield 47 and slopes slightly from bottom to top, and section of tube 54 has above tab 55 a 1/16 '(0, 16 cm) deep arranged so that when the tube section receives pressurized air, a jet of air sweeps the upper surface of the tongue in a direction from back to front slightly inclined bottom up, is projected through the orifice.
The support blocks which support a backing plate 47 also support the corresponding tube section via respective support bars 57.
The tube sections receive pressurized air through branches 58 connected to a common distribution line (not shown).
The fireplace is intended to generate hot gases for the production of steam. The gases are suitably sent over heating surfaces (not shown) comprising vaporizing tubes and superheating tubes, and subsequently through an economizer.
In operation, the coal prepared for combustion in a mechanical dispersion loader, that is to say, crushed and capable of passing through a 1/2 "(1.27 cm) ring, is fed from the bunker 6 by the movable chute in the hopper 5, and the feeders 8 are actuated to discharge the coal continuously from the hopper into the dispersers 15. The air is sent to the duct 32 at a pressure of 12 "at 1811 (30 to 45 cm) of water column and at its exit from the orifice 30 it continuously projects the carbon from the dispersers towards the rear.
Most of the con-
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gleanings or particles of charcoal thus sent to the hearth burns in the charcoal layer on grate 4, which receives air admitted under the grate through compartments 35 to 400 The ash from the combustion of the charcoal on the grate is unloaded at the back of it.
When the conglomerates or particles of carbon are subjected to the action of the air currents coming from the orifices 30, they are accelerated back and forth. During these accelerations, the tracks 23 prevent all of the coal from falling. the lanes are horizontal, and the acceleration of a particle or conglomerate while it is on that lane is greater than if the lane was directed from bottom to top to the rear. The deflector 24 at the end of the path 23 deflects the conglomerate or the moving particle relatively quickly, so that it leaves the disperser in a path inclined from bottom to top on the horizontal, the angle of this inclination being generally relatively large.
Owing to the size of the angles on the horizontal and the high speeds at which the conglomerates or particles leave the dispersers, the particles or conglomerates of coal intended to burn on the grate tend to follow paths which take them to great lengths. distances rearward before they reach the fuel bed on the grate. It has been found that the conglomerates or particles of coal can thus be distributed over a relatively large area from front to back, so that the hearth can have a deep combustion chamber.
The air jets exiting the orifices 30 fan out to some extent laterally, while in addition the conglomerates and carbon particles on each disperser plate 14 tend to expand under the action of the air. blowing. The conglomerates and particles of coal are consequently also distributed on either side of each disperser behind it.
The air coming from the orifices 30 and the particles or conglomerates of coal intended to fall on the fuel layer on the grate move, at least initially, in the same general direction, the air going faster than the particles or conglomerates. . The conglomerates and particles are therefore swept away by the air, so that an ample quantity of oxygen is available to ensure rapid ignition and complete combustion of these particles and conglomerates.
Larger conglomerates, due to their low surface area to weight ratio, tend to receive less acceleration from the air thrown through the orifices and to be kept in suspension in lesser proportions by the mass of gases which, as a whole, rise from the fuel layer on the grate, and therefore tend to fall in greater proportions towards the front end of the fuel layer on the grate.
The combustion of large-sized conglomerates takes longer than that of small-sized conglomerates or particles, and this longer time is ensured for them because the upper strand of the grate travels the entire distance from the front to the front. back. The conglomerates or particles which fall near the rear end of the layer of fuel on the grate are those which have received a much greater acceleration under the action of the air currents coming from the orifices and which have been kept in suspension in greater quantities by the mass of gas which, as a whole, rises from the fuel layer, i.e. these are usually conglomerates or particles of smaller dimensions;
therefore, although they have less time to burn in the fuel bed before being discharged from the grate, they will usually be fully consumed on the grate before reaching the ash bars 46, seen that they only need a short time to burn.
The shield 47 presents to the combustion chamber a surface from which the coal bounces off the grille from rear to front or which leads to the tabs 55 a large part of the conglomerates or particles which fall from the rear wall 2 and from the shield itself. even. Tube sections 54 receive air at the same pressure and preferably from the same source as.
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that going to the duct 32. The air projected forward by the orifices 56 chasing the conglomerates or particles of carbon from the tabs 55.
The conglomerates or particles of coal which strike the shield at the end of their trajectories from the dispersers could not, if there was no shield and if they fell on the grate, have time to burn. completely before being carried away by the grate ;, up to the ash bars 46, but because they are brought forward so as to fall on the fuel bed of the grate in front of the plane of the rear wall 2, sufficient time is given to them to complete their combustion in the hearth.
In addition, the shield 47 reduces the tendency of the conglomerates and particles in the coal rain projected from the dispersers to the rear, to follow trajectories which could carry them onto the bars or cores 46 or beyond these bars; at the same time, the shield 47 forces the air rising through the grille under the rear arch 45 to flow forwardly above the grille and through the relatively narrow opening between the sections of the grille. tube 54 and the fuel layer on the grate and this movement of air and gases shortens the paths of conglomerates or particles which might otherwise fall too close to the end of the grate.
It has been found that, by means of the apparatus described, numerous kinds of coal which can be used in hearths with mechanical dispersion loaders can be spread or advantageously dispersed on grids capable of carrying layers of fuel with a length of 14 to 20 '(4.20 m to 6.00 m). @
The amount of air supplied to the fireplace through orifices 56 is only a small fraction of the total amount of air admitted. The quantity of air supplied through the orifices 30 is greater, but to supply it a minimum of auxiliary power is required, since although the air is admitted through the orifices 30 at a rate sufficient to effect a suitable distribution of air. fuel by the dispersers 15 on the grate, the total area of the orifices 30 is limited.
It has been found that the quantity of air is appreciably less than that required under normal conditions with air intake above the fire, so that there is no reduction in efficiency by the presence of an excessive proportion of excess air in the gases leaving the fireplace. An intake of air above the fire, which may be required in addition to the amount of air coming through ports 30, is provided by suitable secondary air nozzles (not shown). The high velocity of the air exiting through orifices 30 is a factor giving rise to a favorable degree of swirling in the mass of gas rising from the fuel layer and promoting complete combustion.
However, the air pressure required in duct 32 is not greater than that easily obtained with a single-stage fan.
The advantages, for example, of a perfect ignition of the coal, the flexibility to follow the fluctuations of the load, the low tendency to form large clinkers, the ease of shining of the coals with high expansion and other advantages inherent in Stoves with mechanical dispersion loaders are obtained in the described hearth.
Certain methods and apparatuses combined with the pneumatic projection of the fuel back and forth in the hearth are claimed in a patent of the same date by the Applicant, entitled "Improvements to mechanical dispersion loaders".
CLAIMS.
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