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Publication number: BE535367A
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Description


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   L'invention se rapporte essentiellement à la combustion ration- nelle de combustibles végétaux à teneur en eau anormalement élevée, par exemple la combustion de bagasse, rafles de palme, bois mouillé, drèohe et autres matières végétales combustibles analogues. Il n'est pratique- ment pas possible de brûler ces combustibles dans les foyers ordinaires par le moyen traditionnel. Il est indispensable, dans la technique ac- tuelle des foyers, de soumettre au préalable ces matières à une opéra- tion préalable de séchage tout au moins partiel. Cette opération néces- siterait une installation relativement considérable et entraînerait un prix de revient excessif du combustible. C'est d'ailleurs pour cette rai- son que, pratiquement, dans tous les cas, ces matières ne sont pas uti- lisées malgré les grands besoins de combustibles.

   Il en est notamment ainsi dans toutes les installations industrielles où les déchets de fa- . brication sont constitués par une matière végétale contenant un grand pourcentage d'eau, notamment dans les industries d'extraction à partir de produits végétaux. 



   L'invention ooncerne un procédé simple pour brûler de telles ma- tières végétales combustibles sans séchage préalable et l'invention s'é- tend aussi aux dispositifs et installations susceptibles d'appliquer ce procédé. Celui-ci consiste essentiellement à provoquer tout d'abord une combustion incomplète en plaçant le combustible dans une atmosphère in- suffisamment oxydée de manière à produire une grande quantité d'oxyde de carbone, puis à amener celui-ci à l'abri de la masse de combustible en présence d'air frais de manière à assurer une combustion complète, et à maintenir une température telle que les cendres restent toujours à l'é- tat pulvérulent.

   Ce procédé est rendu essentiellement pratique, souple et de réglage relativement très aisé en mettant la masse de combustible en présence de gaz et fumées pris à la sortie, cette adduction se faisant sous pression contrôlée, ce contrôle déterminant le réglage de la com- bustion, respectivement le réglage de la formation d'oxyde de carbone. 



   Ce procédé est donc indépendant de ceux-ci qui assurent la com- bustion d'oxyde de carbone en excès par une adduction d'air secondaire ou bien ancore des procédés dans lesquels les gaz, fumées et suies sont ramenés en présence de la masse de combustibles dans la foyer primaire en vue de produire un brassage énergique en présence d'air afin d'assu- rer la combustion complète de l'oxyde de carbone ainsi récupéré. 



   Conformément au présent procédé, la combustion de la masse de combustible végétal à forte teneur en eau dans le premier foyer ainsi transformé en avant-foyer est volontairement contrariée par l'appoint de gaz et fumées pris à la sortie et introduits sous une pression   dûment   ré- glée. 



   L'oxyde de carbone ainsi produit dans l'avant-foyer est amené dans un local indépendant où il est mis en présence d'air, respectivement d'oxygène en quantité suffisante pour une combustion totale. 



   Par ce procédé nouveau, la masse de combustible dans l'avant- foyer subit, en quelque sorte, une déshydratation accompagnée d'une com- bustion incomplète, ce qui amène dans le foyer proprement dit, indépen- dant de l'avant-foyer, l'oxyde de carbone en présence de vapeur et d'air frais, condition favorable pour une combustion totale, le réglage des différentes adductions étant évidemment assuré à cet effet. 



   Dans une forme   préférée   d'exécution, le dispositif ou installa- tion permettant d'appliquer rationnellement un tel procédé consiste en la juxtaposition d'un avant-foyer sur les grilles duquel est chargée la mas- se de combustible végétal;à haute teneur en eau, d'une chambre de combus- tion contiguë en relation directe avec ledit avant-foyer par au moins un 

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 passage en regard duquel est disposée au moins une adduction d'air pour assumer le transformation totale du CO en C02 ; d'un échangeur thermi- que de nature et de modèle quelconques appropriées à l'application envi- sagée, d'une cheminée de départ des gaz, suies et fumées;

   d'une prise de gaz à ladite cheminée et débouchant, d'autre part, dans l'avant-foyer au- dessus des grilles et au moins d'un appareil de mise en pression contrôla- ble de ladite prise de gaz. 



   Un exemple d'exécution est décrit plus en détail ci-après avec référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 schématise aussi sommairement que possible le procé- dé objet de l'invention ; la figure 2 représente une installation en coupe longitudinale; la figure 3 en est une vue en plan; la figure 4 en est une demi-vue de face et une demi-coupe sui- vant la ligne IV-IV de la figure 2. 



   Comme schématisé à la figure 1, l'installation type correspondant aux phases successives caractérisant le procédé de l'invention comportera au moins un avant-foyer   1,   une chambre de combustion 2, entre les deux au moins un passage 3 pour les gaz et vapeurs résultant de la précombustion dans l'avant-foyer 1, au moins une entrée d'air secondaire 4, un échan- geur thermique 5, une cheminée 6 pour le départ des gaz, suies et fumées, au moins une prise de gaz 7 débouchant dans   l'avant-foyer 1   et au moins un appareil 8 pour la mise en pression de ladite prise de gaz. 



   Dans l'exemple des figures 2, 3 et 4, l'installation appliquant le procédé est réalisée de la manière suivante : l'avant-foyer   1   est con- tigu à la chambre de combustion proprement   dite 2.   ces deux   lqcaux   étant mis en communication, par exemple, par une fenêtre 3. L'avant-foyer   1   com- porte des grilles 9 et est conditionné en substance comme un foyer ordi- naire avec porte de visite   10,     louverture   de changement 11, porte de cen- drier   12   et toutes les dispositions et tous les accessoires propres à la technique des foyers en général.

   Dans la chambre de combustion 2 débou-   bhent   obliquement deux entrées d'air secondaire 4 issues d'un conduit com- mun 13 branché sur la conduite 14 reliée à la sortie d'un groupe moto-ven- tilateur 15 pour le soufflage d'air et comportant, par exemple, une vanne "contrôle" pour le réglage d'air à l'admission. La partie supérieure de la chambre de combustion 2 est en relation avec l'échangeur thermique pro- prement dit constitué, en l'occurrence, par une chaudière tubulaire 2 en communication avec la cheminée   6.   De ladite cheminée 6 part un conduit 7 formant prise de gaz et de fumée aboutissant à l'entrée d'un groupe moto- ventilateur ¯8 de recyclage des fumées, ce groupe étant, par exemple, équi- pé d'une vanne   "contr81e"   en vue de régler l'admission.

   La sortie de ce groupe moto-ventilateur   8   est prolongée par les conduits   16-17   dirigés de part et d'autre du four proprement dit et réunis en regard de la partie frontale du four par un conduit transversal   18.   Des deux branches latérales   16-17   et du conduit frontal   18,   partent des embranchements 19 débouchant dans l'avant-foyer 1 au-dessus des grilles 9. 



   Comme exposé précédemment, le procédé formant l'une des caracté- ristiques de l'invention se développe comme suit : le combustible solide à très forte teneur en eau est placé sur les grilles 9 soit en tombant par gravité par l'entrée 11, soit en étant-introduit par n'importe quel moyen ou automatique par le regard latéral 10. Cette matière est allumée et brûle imparfaitement en dégageant une grande quantité de CO et de va- peur d'eau ; ces gaz ét vapeur passent par le fenêtre 3 dans la chambre de 

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 combustion 2 et rencontrent les courants d'air frais adduits par les con- duits 4 et 13 et insufflés par le groupe moto-ventilateur 15.

   Le CO2 brû- le complètement, achevant ainsi la combustion et tous les résidus de la combustion dans cette chambre 2 sont évacués en traversant l'échangeur thermique 5 pour aboutir à la cheminée 6. D'une manière contrôlée,une partie de ces gaz et fumées est opportunément aspirée par le groupe moto- ventilateur 8 via la prise 1 et refoulée dans l'avant-foyer 1 au-dessus des grilles où ils se trouvent judicieusement répartis en raison de la répartition des conduits 19 issus des conduites   16-17-18.   On obtient ain- si que, dans l'avant foyer 1, l'atmosphère est aussi peu oxydante que pos- sible et, en tous cas, dans des limites propres au procédé de l'invention et déterminées par la nécessité d'une formation aussi intense que possi- ble de CO acheminé vers la chambre de combustion proprement dite 2.

   En réglant le débit du groupe moto-ventilateur   8,   on peut régler très cor- rectement-la phase de pré-combustion dans l'avant-foyer 1 et, par le ré- glage du groupe moto-ventilateur 15, on peut très judicieusement régler l'appoint d'air ou d'oxygène frais dans la chambre de combustion 2 et, par conséquent, régler aussi l'oxydation du CO adduit afin d'assurer une combustion complète. 



   Cette installation n'est évidemment donnée qu'à simple titre d' exemple sans aucun caractère limitatif d'aucune sorte. 



   Les deux locaux formant, respectivement, avant-foyer et chambre de combustion, ne doivent pas nécessairement être contigus. Leur position relative et leurs dimensions respectives sont essentiellement variables suivant les cas d'application et la nature du combustible solide et des teneurs en eau à prendre en considération. De même, l'échangeur thermique peut être en principe quelconque et, en tout cas, de n'importe quel type en usage avec les foyers utilisant les combustibles traditionnels.

   Les moyens pour contrôler et régler l'admission des gaz dans l'avant-foyer sont aussi essentiellement variables et on peut y appliquer aisément des moyens capables d'assurer ce réglage automatiquement, le débit de l'appa- reil de mise en pression ou de pulsation étant, par exemple, influencé par la température ou le degré hygrométrique ou l'analyse de l'atmosphère dudit local ou bien encore de toute autre manière. 



   L'invention s'étend à la fois au procédé précédemment relevé ain- si qu'à tout dispositif et toute installation généralement quelconques susceptibles de l'appliquer, plus particulièrement pour brûler des com- bustibles solides d'origine végétale comportant une teneur en eau relati- vement très élevée. 



   REVENDICATIONS. 



   1.- Procédé pour brûler des combustibles solides à très forte te- neur en eau, caractérisé en ce que le combustible est imparfaitement brû- lé dans une ambiance volontairement trop pauvre en oxygène afin de produire une grande quantité de CO et que les résidus gazeux de cette précombus- tion sont amenés, en dehors de ladite ambiance, en présence d'air seoon- daire en vue d'en assurer la combustion totale et d'y maintenir une tem- pérature telle que les cendres restent toujours à l'état pulvérulent.

Claims

2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le combustible est imparfaitement brûlé dans une ambiance rendue volontai- rement trop pauvre en oxygène par l'introduction d'une quantité contrôlée des gaz pris dans la cheminée d'évacuation de manière à produire une gran- de quantité de CO et que les résidus gazeux de cette précombustion sont amenés, en dehors de ladite ambiance, en présence d'air secondaire en vue d'en assurer la combustion totale. <Desc/Clms Page number 4>

3.- Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le combustible est imparfaitement 'brûlé dans un avant-foyer dans le- quel on maintient une ambiance volontairement trop pauvre en oxygène de manière à produire une grande quantité de CO; les résidus gazeux de cette précombustion sont amenés dans un local séparé de l'avant-foyer et, dans ce local formant chambre de combustion proprement dite, lesdits résidus gazeux sont complètement brûlés par un appoint d'air secondaire, l'échan- geur thermique étant en relation avec ladite chambre de combustion.

4.-Installation pour Inapplication du'procédé conforme à une des revendica- tions 1 à 3,caractérisée,en ce qu'elle consiste en la combinaison d'au moins un avant-foyer, d'une chambre de combustion proprement dite en communi- cation avec ledit avant-foyer et pourvue d'admission d'air, d'au moins un échangeur thermique en relation avec ladite chambre de combustion; d' une cheminée d'évacuation des résidus gazeux de la combustion, d'au moins une prise issue de ladite cheminée et débouchant dans l'avant-foyer et d'un moyen pour assurer, contrôler et régler l'admission de gaz et fumées dans lavant-foyer et d'air secondaire dans la chambre de combustion.

5. - Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que, dans l'avant-foyer, au dessus du niveau de la grille, débouche un certain nombre de conduites en communication avec la sortie du ventilateur bran- ché sur la prise de gaz et de fumées issus de la cheminée d'évacuation.

6. - Installation selon la revendication 5,caractérisée en ce que les conduits pour l'aiduction de gaz et fumées venant de la cheminée d'é- vacuation débouchent dans les deux parois latérales et la paroi frontale de l'avant-foyer.

7.- Installation selon les revendications 5 et 6, caractérisée en ce que les conduits amenant des gaz brûlés et fumées venant de la che- minée dans l'avant-foyer débouchant à des niveaux différents au-dessus du niveau de la grille.

8.- Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que la chambre de combustion est contiguë à l'avant-foyer, la paroi mé- diane comportant au moins une lumière pour le passage des résidus gazeux de la précombustion.

9.- Installation.selon les revendications 4 et 8, caractérisée en ce que, dans la chambre de combustion, en regard ou approximativement en regard de la lumière de communication avec l'avant-foyer, est disposé au moins un conduit d'amenée d'air secondaire.

10. - Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que, dans la chambre de combustion, les conduits d'amenée d'air secondai- re disposés en regard ou approximativement en regard de la lumière de mi- se en communication avec-l'avant-foyer sont disposés obliquement, leur embouchure étant orientée vers le haut.

Il.- Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'inclinaison des conduits d'amenée de l'air secondaire dans le cham- bre de combustion en regard ou approximativement en regard de la lumière de mise en communication avec l'avant-foyer est de l'ordre de 30 à 45 .

12. - Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'échangeur thermique débouche dans la partie supérieure de la cham- bre de combustion, dans la paDoi traversée par les conduits d'admission de l'air secondaire, 13.- Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que, dans la prise de gaz et fumées, entre la cheminée d'évacuation et <Desc/Clms Page number 5> l'avant-foyer, est interposé un groupe moto-ventilateur.

14.- Installation selon les revendications 4 et suivantes, oarac- térisée en ce que l'avant-foyer, la chambre de combustion, l'échangeur thermique et la cheminée d'évacuation sont échelonnés de manière à former une installation semi-fixe particulièrement destinée pour les installa- tions de campagne, les installations coloniales et similaires.

15.- Installation conforme à une ou plusieurs des revendications 4 et suivantes, caractérisée en ce qu'elle est appliquée particulièrement pour 'brûler des combustibles végétaux à très haute teneur en eau.

16.- Procédé et installation pour brûler des combustibles solides végétaux à très forte teneur en eau, substantiellement tels que décrite précédemment et illustrés aux dessins annexés.