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Publication number: BE526051A
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Description


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  PERFECTIONNEMENTS AUX FOYERS A TOURBILLONNEMENTo 
Cette invention concerne des foyers à tourbillonnement ou foyers cyclones, c'est-à-dire des foyers du genre où les gaz tourbillonnsnt autour d'une chambre de combustion, avec décharge axial des gaz de cette dernière et avec   évacuation   de là scorie à l'état de fusion. 



   Dans ces foyers, il est usuel d'établir un écran à scorie tubulaire, refroidi par circulation de fluide, dans le parcours des gaz en aval de la chambre de combustion du foyer pour intercepter les particules de scorie en fusion entraînées dans les gaz chauds. La disposition de cet écran à scorie présente des difficultés, car il est désirable que les gaz chauds se déplacent perpendiculairement ou en substance perpendiculairement aux tubes de l'écran, que la scorie recueillie sur les tubes ne soit pas refroidie suffisamment pour devenir visqueuse, et que l'écoulement de la scorie de la surface extérieure des tubes de   l'écran   ne soit pas entravée Dans une forme d'exécution du foyer à tourbillonnement,il est habituellement prévu une chambre intermédiaire, souvent appelée chambre de combustion secondaire,

   entre la chambre de combustion primaire ou chambre de tourbillonnement et une chambre de rayonnement où les gaz chauds sont refroidis principal ement par rayonnement, et l'écran à scorie est placé en travers de la sortie qui fait communiquer la chambre intermédiaire avec la chambre de rayonnement. Toutefois, l'écran à scorie se trouve alors dans une zone relativement froide du parcours des gaz et un écran à scorie qui agit d'une manière satisfaisante lorsque la chambre de tourbillonnement associée fonctionne à son régime normal, opère d'une manière moins satisfaisante lorsque cette chambre fonctionne sous charge partielle.

   Une difficulté semblable se présente,, lorsque deux ou plusieurs foyers à tourbillonne- 

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 ment sont agencés pour décharger les gaz chauds dans une chambre intermédiaire unique, et il peut être nécessaire dans certains cas de ne mettre en service qu'un ou quelques uns des foyers. 



   La présente invention concerne des modifications ou des perfectionnements à l'invention décrite dans le Brevet principal No. 523.513 qui consistait essentiellement à disposer à l'intérieur de la chambre de tourbillonnement un écran à scorie tubulaire disposé dans le parcours des gaz se rendant à la sortie des gaz de la chambre et comprenant des tubes longitudinaux groupés autour de l'axe de celle-ci. 



   Suivant une caractéristique de la présente invention l'écran à scorie tubulaire ne s'étend que sur une partie de la longueur de la chambre de combustion du foyer, d'un.côté d'une zone de celle-ci recevant le c ombustible. 



   Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'écran à scorie tubulaire comprend un ou plusieurs tubes hélicoïdaux à spires espacées disposés autour de l'axe de la chambre. 



   L'invention est décrite ci-après à titre d'exemple avec référence aux dessins partiellement schématiques annexés, dans lesquels . 



   Fig. 1 est une vue en coupe verticale longitudinale d'un foyer à tourbillonnement sous forme d'un foyer cyclone à axe horizontal ou lé-   gèrement   incliné; 
Fig. 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne IIII de la Fig. 1; 
Fig. 3 est une vue en coupe transversale suivant la ligne III-   III-de   la Fig. 1;   Fig. 4   montre sous une forme simplifiée une coupe   longitudina-   le d'un foyer pourvu d'une variante de l'écran à scorie, et 
Fig. 5 montre sous une forme simplifiée une coupe   longitudina-   le d'une variante du foyer et de l'écran à scorie. 



   Sur les Figs. 1 à 3, la chambre du foyer cyclone comprend une paroi périphérique de forme pratiquement cylindrique et une paroi d'extrémité de forme approximativement tronconique se terminant par un regard 15. La paroi périphérique et la paroi d'extrémité 14 sont garnies de tubes vaporisants 2 d'un générateur de vapeur dont le foyer fait partie, les tubes de la paroi périphériques s'étendant entre des collecteurs annulaires 2a et 2b, tandis que les tubes de la paroi d'extrémité comprennent des parties semi-circulaires arquées vers l'extérieur et s'étendent entre des collecteurs supérieurs et inférieurs tels que 2c et 2d, tous les collecteurs étant convenablement raccordés au système circulatoire du générateur de va- .peur D'une manière connue,

   les tubes sont pourvus'd'ergots sur les côtés tournés vers la chambre de combustion et y sont   recouverts   de .matière réfractaire. La paroi réfractaire refroidie ainsi formée est enveloppée de matière isolante 5 entourée d'une enveloppe en toile 6 étanche aux gaz. 



   La paroi avant 7 de la chambre de combustion 1 est formée par les tubes refroidissants 8 de la paroi adjacente de la chambre de combustion secondaire 9. Les côtés des tubes 8 qui sont tournés vers la chambre du foyer sont pourvus d'ergots et les tubes sont recouverts de matière réfractaire. 



   Les tubes d'une section médiane de la paroi avant 7 présentent des coudes en U qui font saillie dans la chambre de combustion 1 de manière que les branches des coudes constituent des tubes d'écran à scorie 11 répartis en un cercle autour de l'ouverture de décharge des gaz 10 de la paroi et convergent vers l'intérieur. Les parties intermédiaires des tubes qui, si c'est nécessaire, comportent des bifurcations, sont noyées dans une chicane réfractaire 18, délimitant conjointement avec les tubes de l'écran 

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 à scorie un espace de forme tronconique. 



   'Des dispositions sont prises pour amener le combustible et l'air nécessaires à la combustion dans une zone de la chambre de combus- tion située à l'opposé de la sortie des gaz 10. Ainsi, dans la paroi pé- riphérique et à proximité de la   paroi'd'extrémité     14,sont'aménagées'des     tuyères'12pour   introduire de l'air tangentiellement et à une grande vi- tesse dans la chambre de combustion l,et des tuyères 13 pour l'introduction de courants d'air primaire et de combustible,les tuyères 13 étant parallèles aux tuyères 12. 



    L'axe de la chambre de combustion 1 est horizontal ou incliné    de haut en bas sous un petit angle vers la sortie des gaz 10, en dessous de laquelle se trouve une sortie de scorie formée de deux ouvertures adja- centes 16 et 17 pour le passage de scorie en fusion de la chambre de com- bustion 1 à la chambre de combustion secondaire 9 d'où la scorie en fusion est évacuée de la manière connue. 



   Pendant le fonctionnement du foyer décrit, les gaz tourbillon- nants se dirigeant vers la sortie des gaz 10 s'approchent de l'écran à sco- rie à peu près tangentiellement et rencontrent les tubes à peu près perpen- diculairement à ceux-ci. Quelques tubes seulement suffisent pour intercep- ter la scorie dans la mesure désirée et la déviation des gaz par rapport à leur direction d'écoulement n'est pas grande.

   Par suite de la construc- tion de l'écran à scorie et de la chicane 18 et de la position relative des tuyères 13 ainsi que de la chicane et de l'écran à scorie, la trajectoire de la flamme est déterminée de telle façon que les grosses particules de combustible brûlent entièrement, tandis que le passage des fines dans le centre du tourbillon et leur sortie de la chambre de combustion 1 à l'état d'imbrûlés sont considérablement ou entièrement empêchés. 



   L'écran à scorie agit de manière à augmenter la quantité de scorie recueillie dans la chambre de combustion 1, mais les ouvertures 16 et 17 offrent une ample section de passage pour la sortie de la scorie et si par suite de circonstances défavorables il se produisait une obstrue- tion de l'une des ouvertures,l'écoulement par l'autre ouverture augmenterait de telle sorte que selon toute probabilité elle resterait ouverte. 



   Dans la variante représentée sur la Fig. 4, les tubes 11 de l'écran à scorie sont espacés les uns des autres en une série circulaire autour de l'axe de la chambre de combustion 1 de manière à circonscrire un espace de forme sensiblement conique, et les prolongements des tubes 11 sont noyés dans un goulet de sortie tronconique 19. D'autre part, les tuyères 12 pour l'air secondaire et les tuyères 13 pour l'air primaire et le combustible sont disposées également de façon à se décharger à travers la paroi périphérique de la chambre de combustion dans une zone   adjacente   à la paroi d'extrémité 14 et intérieurement par rapport à l'écran à scorie. 



   Sur   la.Fig.   5, les tubes 11 de l'écran à scorie sont enroulés en hélices à spires espacées, coaxiales à la chambre de combustion 1. Cha- que hélice part de la paroi d'extrémité 14 de celle-ci dans la direction du tourbillon de flamme de retour allant vers la sortie 10 et les prolonge- ments des tubes sont noyés dans un goulet de sortie des gaz   19.   



   Les tuyères 12 pour l'air secondaire et les tuyères 13 pour l'air primaire et le combustible sont disposées de manière à débiter à tra- vers la paroi périphérique de la chambre de combustion 1, à proximité de l'extrémité de sortie des gaz de cette chambre et dans l'espace annulaire compris entre la paroi périphérique et le goulet de sortie des gaz   19.   Dans une telle disposition, les gaz tourbillonnants se déplacent d'abord axiale- ment vers la paroi d'extrémité 14 et renversent ensuite leur mouvement axial pour passer à travers l'écran à scorie et dans le goulet de sortie des gaz 19.

Claims

REVENDICATIONS.

1. - Foyer à tourbillonnement suivant la revendication 1 du Brevet principal, caractérisé en ce que l'écran à scorie tubulaire ne s'étend que sur une partie de la longueur de la chambre de combustion d'un côté d'un zone de cette chambre qui reçoit du combustible.

2. - Foyer à tourbillonnement suivant la revendication 1 du Brevet principal, caractérisé en ce que l'écran à scorie tubulaire comprend un ou plusieurs tubes hélicoïdaux à spires espacées entourant l'axe de la chambre.

3. - Foyer à tourbillonnement suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'écran à scorie formé par le ou les tubes hélicoidaux ne s'étend que sur une partie de la longueur de la chambre à combustion d'un côté d'une zone de cette chambre qui reçoit du combustible.

4. - Foyer à tourbillonnement suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le tube hélicoïdal ou chaque tube hélicoïdal est cou- plé en série avec une section de tube incluse dans la paroi d'un goulet de sortie des gaz s'étendant à l'intérieur de la chambre de combustion, et des dispositions sont prises pour introduire le combustible dans l'espace annulaire entre le goulet et la paroi périphérique de la chambre de combustion.

5. - Foyer à tourbillonnement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran à scorie s'étend vers l'intérieure partir de la sortie de décharge des gaz de la chambre de combustion, sous forme d'une série de tubes entourant un espace dont l'extrémité interne est fermée.

6. - Foyer à tourbillonnement suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les tubes de l'écran à scorie sont répartis en un cercle autour de l'ouverture de décharge des gaz et convergent vers l'intérieur de manière que les tubes et le dispositif de fermeture de l'extrémi- té délimitent un espace de forme tronconique.

7. - Foyer à tourbillonnement suivant les revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les prolongements de tubes de l'écran à scorie sont inclus dans une chicane fermant l'extrémité intérieure de l'espace considéré.

8. - Foyer à tourbillonnement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les tubes de l'écran à scorie convergent vers l'intérieur et enferment un espace de forme approximativement conique.

9. - Foyer à tourbillonnement suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les prolongements des tubes de l'écran à scorie sont compris dans un goulet de sortie des gaz de forme tronconique convergeant vers l'intérieur.

10. - Foyer à tourbillonnement suivant l'une ou l'autre des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que les dispositifs d'amenée du combustible sont établis dans la paroi périphérique de la chambre de combustion, à proximité de l'extrémité de celle-ci opposée à celle où se fait la sortie des gaz de cette chambre.

11. - Foyer à tourbillonnement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran à scorie s'étend entre un goulet de sortie des gaz et un point situé à ou près de l'extrémité de la chambre de combustion opposée à celle ou se trouve la sortie des gaz.

12. - Foyer à tourbillonnement suivant la revendication 11, caractérisé en ce que les dispositifs d'amenée du combustible sont aménagés dans la paroi périphérique de la chambre de combustion près de l'extrémité de sortie des gaz de celle-ci. <Desc/Clms Page number 5>

13. - Foyer à tourbillonnement suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sortie de scorie est constituée par deux ouvertures adjacentes.

14. - Foyer à tourbillonnement disposé et destiné à fonctionner en substance comme décrit ci-dessus avec référence aux Figs. 1 à 3, à la Fig. 4 ou à la Fig. 5 des dessins annexés. en annexe :2 dessins.