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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX FOYERS A COMBUSTIBLES SOLIDES.
L'invention est relative aux foyers à combustibles solides ali- mentés en combustible à partir d'une réserce de celui-ci, du type dans le- quel les cendres et mâchefers formés par la combustion sont évacués par in- termittence à l'aide d'un dispositif à fonctionnement automatique.
Dans les foyers de ce genre, un facteur essentiel d'un fonction- nement efficient et exempt de pertes en combustible est le contrôle efficace de l'automaticité du dispositif d'évacuation, celui-ci devant agir en temps opportun pour permettre au foyer de poursuivre son fonctionnement avec un bon rendement et en n'évacuant effectivement que des cendres et des mâchefers.
Divers systèmes de contrôle ont déjà été proposés, qui tous pré- sentent certains inconvénients. Notamment, le fonctionnement du dispositif d'évacuation à des temps régulièrement espacés ne peut tenir compte d'une demande de chaleur de valeur variable; dans les foyers soufflés par intermit- tence le contrôle basé sur le débit d'air ne peut tenir compte des périodes de combustion intermédiaires s'effectuant sous l'action du seul tirage; d'au- tres contrôles basés sur le rayonnement du foyer sont d'agencement et d'en- tretien délicats
L'invention a pour but de prévoir un système de contrôle exempt des inconvénients des systèmes antérieurs.
Selon l'invention,le fonctionnement du dispositif d'évacuation est contrôlé en relation avec la consommation de combustible du foyer, grâce à un organe mobile se déplaçant conjointement avec le combustible se rendant au foyero
En ,particulier, le dispositif d'évacuation est mis en fonction- nement pour un cycle complet d'opérations chaque fois que l'organe mobile, noyé au moins en partie dans le combustible et accompagnant celui-ci dans son écoulement vers le oyer, s'est déplacé d'une quantité déterminée.
Comme pour un combustible donné, la quantité de cendres ou de
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mâchefers, ou des deux, qui est formée, est dans une relation donnée suffisam- ment constante en pratique avec la quantité de combustible consommée nonob- stant les variations d'allure du foyer, on peut sur cette base obtenir dans des limites étroites, un contrôle judicieux de l'évacuation des cendres, et ; ou mâchefers.
On peut en outre, et c'est une autre caractéristique de l'inven- tion, contrôler de façon simple la marche du foyer, en ce sens qu'en cas d'ab- sence de combustible de réserve, ou d'insuffisance de combustible pour un fonctionnement de durée normale entre deux évacuations successives des cendres et, ou des mâchefers, l'action de l'organe mobile peut provoquer le fonction- nement de moyens d'arrêt du dispositif d'évacuation et ; ou du foyer, ou bien encore de moyens avertisseurs, ou des deux.
Selon un mode de réalisation convenable de dispositif selon l'in- vention, l'organe mobile est constitué par un élément allongé librement sus- pendu à un levier oscillant relié par une tige à un dispositif à manivelle, avec une liaison à jeu prévue entre cette tige et la manivelle, et ce dispo- sitif à manivelle est lui-même entraîné en relation avec le dispositif d'é@a- cuation, tandis que des moyens associés à la tige sont prévus pour agir sur la commande du dispositif d'évacuation.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description plus détaillée qui suit, en référence aux dessins annexés, de certains modes préférés d'exécution de dispositifs selon l'invention, dans l'application de celle-ci à une chaudière du genre "chauffage central", ces modes d'exécution et application n'étant bien entendu donnés qu'à titre d'exem- pleso
Sur les dessins
Figo 1 est une vue en élévation, partie en coupe et avec arrache- ment partiel; d'une chaudière dont le foyer est équipé selon l'invention;
Fig. 2 est une vue en élévation de la chaudière de la fig. 1, à 90 de cette figure.
En référence aux dessins, 1 désigne généralement une chaudière dont le foyer - illustré comme double mais qui pourrait naturellement être simple - est constitué par des lits superposés 2 et 3 de combustible prove- nant d'une trémie 4, en passant par un conduit 5, la combustion étant supposée réalisée principalement par de l'air soufflé, arrivant en 6 et envoyé sur les talus libres des lits inférieurs 3 reposant sur des supports 7, qui peuvent être ajourés.
8 désigne des poussoirs coopérant avec les supports 7 pour assurer l'élimination des cendres et mâchefers engendrés par la combustion, ces pous- soirs étant conduits, par des leviers 9, en direction du talùs libre des lits 3 pour provoquer l'entraînement des cendres et mâchefers vers le bord libre des supports 7 et dans le cendrier 10, puis ramenés dans la position de repos représentée sur la figure, du combustible provenant des lits supérieurs 2 venant combler le vide que laisse le mouvement de retrait des poussoirs 8, et le combustible ainsi passé des lits supérieurs dans les lits inférieurs étant lui-même remplacé'par du combustible provenant de la trémie 4 et descen- dant le conduit 50
Les leviers 9 sont montés sur des arbres 11, accouplés entre-eux par des manivelles 12 et une tringle 13,
l'un des arbres 11 étant conduit en oscillation par la manivelle 14, la bielle 15, la manivelle 16 calée sur l'arbre 17 et une commande de rotation de cet arbre, constituée, par exemple, par le moteur électrique 18 et un réducteur 19. L'agencement est tel que chaque fois que le moteur 18 est mis en marche, il exécute un nombre de tours correspondant à une révolution complète de l'arbre 17 et de la manivelle 16, et une oscillation complète des arbres 11, avec déplacement des poussoirs 8 vers les talus des lits 3 et retour dans la position de repos, comme illustré respectivement en traits interrompus et en traits pleins pour le poussoir de droite de la figure 1.
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Dans le conduit 5 est disposé un organe de forme allongée, 20, qui est convenablement constitué par une tige ou barre dont la surface ne présente pas d'aspérités marquées, cet organe étant librement suspendu, en
21, à un levier 22, articulé en 23 sur un arbre tourillonné dans les parois de la trémie 4, ou autrement monté, de manière à pouvoir osciller.
En correspondance d'un point intermédiaire, tel que 24, de la longueur du levier 22 est articulée, par une manivelle extérieure 24a, une tige 25 dont une'portion, telle l'extrémité opposée, est organisée pour cons- tituer une liaison à jeu avec une commande de mouvement. Par exemple, la dite extrémité de la tige 25 est conformée en fourche 26, qui est engagée sur le bouton 27 d'une manivelle 28 calée sur l'arbre 11 de commande d'un des poussoirs 8.
Il résulte de cette disposition qu'à chaque oscillation des ar- bres 11, c'est-à-dire à chaque fois que les poussoirs 8 sont actionnés, la manivelle 28 exécute également une oscillation, le déplacement dans le sens des aiguilles d'une montre, à partir de la position représentée en traits pleins sur la figure, entraînant la tige 25 vers le haut et faisant par suite accomplir à l'organe 20 un déplacement ascendant de valeur déterminée dans le combustible occupant le conduit 50
Du fait de la friction exercée par le combustible sur le dit or- gane 20, lors du déplacement dans le sens opposé - inverse du sens des ai- guilles d'une montre sur la figure - de la manivelle 28, l'ensemble de l'or- gane 20, levier 22 et tige 25 reste dans la position relevée (partiellement figurée en traits interrompus),
le mouvement de descente de cet ensemble ne se produisant qu'à mesure que l'organe 20 peut lui-même descendre, c'est-à- dire que du combustible chemine vers le bas dans le conduit 5 ou, en d'autres termes, en relation avec la consommation de combustible du foyer,
On conçoit que l'on puisse proportionner les différents organes pour que, pour un combustible donné, l'organe 20 soit ramené dans sa position relevée après avoir accompli un trajet descendant déterminé, c'est-à-dire après qu'une quantité déterminée de combustible a été consommée par le foyer; la dite quantité de combustible correspondant d'une manière sensiblement constante à une quantité de cendres et, ou de mâchefers, telle que le foyer doive en être débarrassé pour que son fonctionnement se poursuive dans de bonnes conditions.
Pour assurer, sous le contrôle de l'organe 20, l'évacuation né- cessaire des cendres et; ou mâchefers, on peut procéder de diverses manières, et par exemple associer à la tige 25 un élément d'un commutateur branché dans le circuit d'alimentation du moteur 18, dont l'autre élément serait porté par une partie fixe. La fig. 1 montre que la tige 25 porte un contact 29, coopérant avec un contact 30 monté sur l'enveloppe de la chaudière 1, le con- tact 29 étant réglable en position grâce, aux perforations 31 formées dans la tige 25 afin d'adapter le dispositif à la nature et aux caractéristiques du combustible utilisé.
Au moment où, l'organe 20 descendant avec le combustible se ren- dant au foyer, et entraînant la tige 25, l'engagement des contacts 29 et 30 se produite le moteur 18 est mis en marche, et, comme déjà dit, exécute un nombre de tours tel qu'un cycle complet d'évacuation s'effectue, tandis que l'organe 20 est ramené dans sa position relevée, le foyer pouvant dès lors poursuivre un fonctionnement efficient jusqu'à la prochaine évacuation.
Il peut naturellement se produire que le combustible de réserve ne représente plus une quantité suffisante pour une nouvelle période de durée normale de fonctionnement, et il convient que les inconvénients pouvant en résulter soient évités.
Pour atteindre ce but on pourra par exemple prévoir des moyens propres à couper l'alimentation du moteur de commande 18, et, ou actionner un appareil avertisseuro
On pourra notamment, comme illustré, donner à la liaison à jeu, c'est-à-dire à la fourche 26, un degré de liberté plus grand que celui nor-
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malement nécessaire, et d'autre part monter l'élément 30 du commutateur 29=30 de manière à lui permettre de céder sous la charge combinée des tige 25, le- vier 22 et organe 20 lorsque ce dernier n'est plus supporté par le combustibleo En disposant alors dans le trajet que peut parcourir additicuurmit l'extré- mité de la tige 25, soit un interrupteur 32 branché dans le circuit d'alimen- tation du moteur 18 en série avec le commutateur 29-30,
soit un appareil a- vertisseur, ou une combinaison des deux,, on obtient qu'à défaut de combusti- ble pour supporter l'organe 20, le moteur 18 mis en circuit .par le commuta- teur 29-30 est coupé de l'alimentation par le dispositif 32 et ne peut donc provoquer l'évacuation des cendres ou mâchefers, en même temps que l'aver- tisseur signale les conditions anormales de;marche du foyer.
L'interrupteur 32 pourrait au surplus également couper de son alimentation le moteur d'en- traînement du ventilateur si le foyer est soufflé ou fonctionne par tirage forcée
Si l'on désirait obtenir des résultats analogues en cas d'une réserve de combustible simplement incomplète comme par exemple à partir d'un niveau du combustible tel que A-A dans le conduit 5, un agencement tel que ci-après décrit pourrait être prévu, observant que, dans ce cas, la tige 25 soulevée par le bouton de manivelle 27,
accompagne le mouvement de retour de ce dernier sur une partie de son étendue et parcourt ainsi une trajectoire différente de sa trajectoire descendante normaleo
En disposant dans un emplacement approprié de cette trajectoire une butée mobile telle que 33 associée à un élément de commutation 34 monté avec l'élément conjugué 35 dans le circuit d'alimentation du moteur 18, le dit moteur peut être coupé et le rester jusqu'à rétablissement de conditions normales de fonctionnement.
Le commutateur 33-35 pourrait bien entendu simplement provoquer le fonctionnement d'un avertisseur, ou bien couper le moteur 18 et déterminer le fonctionnement d'un avertisseur, ou bien encore être associé au dispositif 32 décrit plus haut, pour obtenir le fonctionnement d'un avertisseur suivi, le cas échéant, de l'arrêt du moteur de commande, et, ou du ventilateur.
Dans un dispositif comme décrit plus haut; l'agencement peut ê- tre tel que seul l'organe 20 soit noyé dans le combustible. Il est toutefois nécessaire dans certains cas d'éviter l'excédent de hauteur et de monter le levier oscillant à l'intérieur de la trémie, et un tel agencement sera obli- gatoire lorsque la trémie 4 est constituée par un silo. Par ailleurs certains combustibles, le coke notamment, opposent aux déplacements d'un tel mécanis- me une résistance considérable, et pour éviter les interférences avec son fonctionnement, il est prévu de le disposer sous une hotte 36 en forme d'U renversé, en ménageant ainsi un espace exempt de combustible dans lequel les mouvements du levier peuvent librement s'exécuter.
Bien que le dispositif de contrôle de l'évacuation ait été décrit en relation avec un foyer d'un type particulier, il est bien entendu que l'in- vention n'est pas limitée à cette application, mais s'étend au contraire à tous les foyers et chaudières comprenant une évacuation périodique des cen- dres et, ou mâchefers.
De plus, si en principe un organe 20 dont la surface ne comporte pas d'aspérités marquées convient généralement pour tous les types de combus- tible solide normalement utilisés, il rentre dans les limites de l'invention d'avoir récours à des organes mobiles (20) autrement agencés et qui pourraient être pourvus dans leur longueur d'une ou plusieurs saillies latérales facili- tant l'entraînement de l'organe par le combustible se rendant au foyer, ces saillies pouvant au surplus être établies effaçables pour la direction ascen- dante du mouvement de l'organe 200
En outre, s'il est préférable d'agencer l'organe 20 dans un con- duit ou passage de section définie tel que 5, une telle disposition n'est pas toujours indispensable car il existe généralement dans une alimentation de foyer par trémie ou silo,
un ou des emplacements où s'établissent des cou- rants préférentiels de combustible et où le dit organe peut être efficacement
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disposé.
REVENDICATIONS. la Perfectionnements aux foyers à combustibles solides alimentés en combustible à partir d'une réserve de celui-ci, et dans lesquels les cen- dres et; ou mâchefers sont évacués par intermittence à l'aide d'un dispositif automatique approprié, qui consistent à contrôler le fonctionnement du dispo- sitif d'évacuation en relation avec la consommation de combustible, grâce à un organe mobile se déplaçant conjointement avec le combustible se rendant au foyer.