BE549176A - - Google Patents

Description

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   Cette invention concerne des réservoirs ou collecteurs de scorie destinés à recevoir la scorie provenant de foyers à coulée de scorie. 



   La. plupart des matières combustibles solides et liquides ont une certaine teneur en cendres, particulièrement les matières combustibles utilisées dans l'industrie pour la production de cha- leur. Comme la cendre est pratiquement incombustible, elle consti- tue un résidu et il faut pouvoir s'en débarrasser d'une manière ou de l'autre. Si la température de fonctionnement du foyer dépasse le point de fusion de la cendre, celle-ci se ramollit pour former une scorie qui peut être   resolidifiée   pour s'en débarrasser,finale- ment.

   Comme toute partie non fondue de la cendre est entraînée dans les gaz de la cheminée et provoque ainsi la pollution de   l'air,   il est désirable de conduire le foyer à une température dépassant nota- 

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 blement le point de fusion de la cendre du combustible brûlé dans le foyer pour être certain que la totalité de la cendre soit fondue en scorie. 



   Ces considérations ont conduit au développement des foyers à coulée de scorie où la cendre à l'état de fusion qui s'accumule sur la sole du foyer est déchargée périodiquement ou continuellement par une sortie de scorie dans un récipient collecteur où la scorie en fusion tombe dans un liquide de refroidissement tel que l'eau et est solidifiée. 



   Différents problèmes ont été soulevés au sujet de collec- teurs de scorie, plus particulièrement en ce qui concerne l'écoule- ment de la scorie se rendant au collecteur et son enlèvement de celui-ci. Ainsi, l'obstruction de la sortie de la scorie du foyer par suite de l'accumulation de scorie solidifiée ou de solidifiant à la périphérie du trou de coulée peut empêcher l'écoulement de la scorie vers le collecteur, tandis que pour enlever rapidement la scorie du collecteur il faut la désagréger. 



   Un collecteur de scorie pour la scorie venant d'un,foyer à coulée de scorie, et destiné à contenir un liquide de refroidissement comporte, suivant la présente invention, une entrée supérieure pour la scorie en fusion, un dispositif pour enlever du collecteur la scorie solide sous forme de, petits fragments et un dispositif sus- ceptible de diriger un fluide   t   destiné à provoquer-la rupture de la scorie en menus fragments eh dirigeant un courant de liquide à l'intérieur de la masse du liquide de.refroidissement en travers du parcours de la scorie tombant dans le collecteur. 



   De préférence, un organe sous-jacent à la sortie de scorie du foyer est mobile en travers de la sortie pour en déplacer les accumulations de scorie. 



   L'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins partielle¯ment schématiques annexés, dans lesquels ; 
Fig. 1 est une vue en élévation de côté, partiellement en 

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 coupe verticale de la partie inférieure d'un générateur de vapeur possédant une chambre de combustion avec trou de coulée de scorie, et d'une partie d'un collecteur de scorie auquel la chambre de combustion est reliée; 
Fig. 2 est une vue en coupe verticale longitudinale du collecteur ou réservoir à scorie. 



   Fig. 3 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne 
3-3 de la Fig. 2, et 
Fig. 4 est une coupe horizontale suivant la ligne 4-4 de la Fig. 2. 



   Sur la fig. 1, le réservoir ou collecteur de scorie 30 est représenté dans son application à un groupe générateur et sur- chauffeur de vapeur 10, avec chauffe sous pression, pourvue d'un foyer cyclone 11 du type général décrit dans le Brevet belge n    465.146.   La chambre de combustion 15 du foyer cyclone comprend une enveloppe cylindrique, de section transversale circulaire disposée de manière que son axe soit approximativement horizontal.

   L'envelop- pe est garnie de tubes refroidis par circulation de fluide 12, pour- vus d'ergots et recouverts de matière réfractaire, qui sont dispo- sés   côte à     côte   sous forme de boucles semi-circulaires dans l'ensem- ble, reliées  à des   collecteurs d'entrée et de sortie (non   représen-   tés).

   esen- 
L'extrémité extérieure ou avant de la chambre de combus- tion du foyer cyclone est constituée par une partie tronconique 13 formée par des tubes similaires refroidis par circulation de fluide, recouverts de matière réfractaire et elle est pourvue d'une botte d'admission cylindrique centrale ou d'un brûleur 14 concentrique à la chambre du foyer cyclone et communiquant par un raccord tangen- tiel ou en développante avec un conduit d'admission 26 pour l'arrivée de l'air primaire et du combustible.

   L'extrémité opposée du foyer cyclone est pourvue d'une structure formée de tubes et de matière réfractaire qui constitue un goulet tronconique s'évasant vers l'ex- térieur 16 et   dénotant   conjointement avec 1,'enveloppe, une poche      

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 annulaire 17 entourant une sortie de gaz ou un passage 18 du goulet. 



  Les tubes formant le goulet 16 sont prolongés pour former   1'ne  pa- roi verticale d'une chambre de combustion secondaire 21 séparée d'une chambre de rayonnement 22 par une chicane 23 etun écranà scorie   23'.   La partie inférieure de la poche 17 est pourvue   d'une   lumière de décharge de scorie 19 s'ouvrant à   l'intérieur   de la cham- bre de combustion secondaire 21, de telle sorte que la scorie en fusion accumulée sur le fond de la chambre de combustion 15 59 dé- charge par l'ouverture 19, en travers de la sole 24 de la chambre de combustion secondaire 21 et par la sortie de scorie 25 formée dans la sole, dans un collecteur ou réservoir de scorie 30. 



   Comme le montrent les figs. 2, 3 et   4,   la scorie qui se décharge par la sortie 25 s'écoule dans une goulotte ou conduite de décharge en substance cylindrique 35, formée par une enveloppe mé- tallique 31 garnie d'un revêtement réfractaire 32 supporté par un anneau 33 établi sur la surface intérieure inférieure de   l'enve-     loppe   31, celle-ci étant fixée par rapport à la sole 24 de la chambre de combustion secondaire 21. Le diamètre de la goulotte de déchar- ge 35 est relativement grand et considérablement plus grand que la largeur de la sortie de scorie 25. De cette manière, le risque d'accumulations de scorie dans le goulet est réduit au minimum et un espace est ménagé pour le fonctionnement effectif et le placement d'un broyeur ou concasseur de scorie décrit ci-après. 



   L'extrémité inférieure de l'enveloppe 31 est reliée, par un joint de dilatation étanche sous pression, à l'entrée 40   du réci-   pient 30. Pour former ce joint, un dispositif en forme de conduit en U annulaire 36 est fixé à l'extrémité supérieure de la partie 41 de l'enveloppe métallique située à l'entrée 40 et est pourvu d'un rebord incliné intérieur 37 en substance parallèle à un rebord incli- 
 EMI4.1 
 né 38 de l'anneau 33 et àestîrx<5 à s'f0..rt'2r se cimier. Le c ncw.ai, en. U 36 contient de l'eau ou un autre liquide de gerde hydraulique 39 jusqu'à un niveau dépassant sensiblement le bord   inférieur   de l'enveloppe 31 qui pénètre dans le   conduit     36.   

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   La-partie 41 de l'enveloppe est reliée par une section de transition tronconique 42 à une section principale cylindrique élar- gie 43 de l'enveloppe, formant le corps du collecteur 30. Les sec- tions 41, 42 et 43 de l'enveloppe sont pourvues d'une garniture ré-   fractaire   intérieure 44 d'épaisseur sensiblement uniforme   sauf à   proximité de l'extrémité supérieure de la section 41 où la garniture 
44 a une plus forte épaisseur, comme c'est indiqué en 46. Le fond du collecteur 30 est formé d'une ou plusieurs plaques métalliques 
45 inclinées pour former une auge reliée à une sortie de scorie à vanne 47. 



   La sortie 47 est entourée d'une bague cylindrique 48 sur la surface extérieure du collecteur 30, cette bague constituant un guide pour une vanne 50 possédant un appareil de commande à fluide sous pression 51 monté sur la surface supérieure d'une trémie de sortie étanche 52 susceptible de se décharger dans un conduit 53 et pourvue d'une porte   d'accès 54   du côté opposé à celui où se trouve la vanne 50. Le récipient collecteur 30 est pourvue en un point à peu près diamétralement opposé et à un niveau légèrement supérieur à la sortie 47   d'une   ouverture d'accès 55 garnie de matière réfrac- taire et fermée hermétiquement par une pièce de recouvrement 56 qui peut être pourvue d'une lumière d'observation. 



   En service, le collecteur 30 est rempli d'eau ou d'un au- tre liquide de refroidissement jusqu'à un niveau situé juste en des- sous de l'entrée 40. La scorie en fusion s'écoulant de la chambre de combustion 21 par la sortie 25 tombe dans le liquide qui la re- froidit et la solidifie. La scorie suit un parcours centré sur l'axe de   lasortie   25 et par conséquent sur l'axe du collecteur 30. 



  Comme la scorie a tendance à se solidifier en masses relativement grandes, il est nécessaire de briser ces masses en fragments plus petits pour qu'elles puissent être enlevées plus facilement du col- lecteur. 



   Cette rupture de la scorie est effectuée en dirigeant un courent ou un jet à grande vitesse d'un fluide de refroidissement diamétralement par rapport au   collecteur   30 de manière à. frapper 

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 le flux de scorie juste après qu'il a atteint le liquide de   refroi-   dissement et qu'il s'est refroidi et solidifié. Le courant à gran- de vitesse qui frappe la scorie solidifiée brise celle-ci en de nom-   breux   petits fragements. On obtient une désagrégation efficace par rapport à l'énergie dépensée pour la production du courant de refroidissement, parce que le jet de liquide de refroidissement est projeté directement sur et en travers du flux de scorie. 



   Le jet ou le courant à grande vitesse de liquide de   refroi   dissement est produit par un impulseur ou propulseur rotatif 60   mon-   té sur un arbre 61 pouvant tourner dans des coussinets étanches 62 montés dans un tube 63 qui traverse la paroi de la section inférieu- re du collecteur 30. L'arbre 61 est accouplé à un moteur de   commande   65 par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse   64,   le moteur et le réducteur de vitesse étant convenablement portés par la section 43 du collecteur. 



   La scorie solidifiée brisée par le jet ou le courant à grande vitesse de liquide de refroidissement projeté diamétralement au collecteur 30 par le propulseur 60 peut   être   retirée du collec- teur par un jeu de transporteurs à vis multiples s'étendant à tra- vers le collecteur sous un certain angle par rapport à l'horizontal Ce dispositif comprend trcis transporteurs à vis sans fin 70 dont les extrémités intérieures s'engagent dans des paliers 71 d'un sup- port 72 à l'intérieur d'une proéminence latérale 39 du collecteur,. l'ouverture d'accès 55 se trouvant également dans cette proéminence. 



   Les transporteurs 70 s'élèvent en travers du collecteur, le transporteur moyen se trouvant dans un plan diamétral et les transporteurs extérieurs se trouvant dans des plans verticaux paral- lèles à ce plan diamétral. Sur le côté opposé du collecteur de scorie, les transporteurs se prolongent à l'extérieur dans des gaine cylindriques 73 de plus grand diamètre que les transporteurs, ceux- ci étant tangents aux surfaces internes inférieures des gaines 73. 



  La partie supérieure de chaque gaine   73   est reliée par un tuyau ou un conduit 74 à une conduite de décharge 53. Dans le cas   où   la 

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 pression à l'intérieur du collecteur 30 est supérieure à celle qui règne à l'intérieur du conduit   74,   le niveau du Liquide dans la gai- ne 73 sera plus élevé que dans le collecteur, mais l'extrémité de décharge du transporteur   à   vis sans fin est située au-dessus du ni-. veau normal du liquide dans la gaine pendant le   fonctionnement   du foyer cyclone. 



   Les extrémités extérieures des arbres ou axes des vis transporteuses s'étendent dans des coussinets 76 portés par les pla-   ques   d'extrémité 77 qui ferment les extrémités des gaines 73. Un moteur 75 et un réducteur de vitesse 78 dont l'arbre de sortie 79 est relié par un accouplement 89 à l'arbre du transporteur médian, peuvent faire tourner les transporteurs à l'unisson.   Sur   l'arbre du transporteur médian est fixée une roue à chaîne jumelée 81 qui, par l'intermédiaire de chaînes, actionne des roues à chaîne (non re- présentées) fixées respectivement sur les arbres des autres trans- porteurs. 



   Lorsque les transporteurs 70 tournent, la scorie est en-   traînée   dans les gaines 73 et tombe par les tuya.ux 74 dans la   condui   tc de décharge 53. La scorie peut aussi être déchargée par la vanne 50 pour être envoyée dans la conduite 53. 



   La scorie qui se solidifie à la sortie 25 est brisée pour être arrachée de la sortie par des heurtoirs comprenant un bras 80 fixé à l'extrémité supérieure d'un arbre 82 monté dans des paliers 83 aménagés sur l'enveloppe 31. Le bras 80 passe dans une fente 84 de la conduite ou goulotte de décharge 35 et transversalement à celle-ci. A l'extrémité inférieure de l'arbre 82 est fixé un bras 86 relié à la tige de piston 87 d'un appareil de commande à fluide comprimé 85 articulé à une oreille 88 de l'enveloppe 31. Le fonc-   tionnement   de l'appareil de commande 85 fait osciller le bras 80 en travers de la sortie en vue débattre la scorie qui s'y est figée .

Claims (1)

1. REVENDICATIONS.

   1. Collecteur de scorie pour la scorie venant d'un foyer avec coulée de scorie, destiné à contenir un liquide de refroidis- sement et possédant une entrée supérieure pour la scorte en fusion et un dispositif assurant l'enlèvement de la scorie solide du col- lecteur caractérisé en ce que des dispositifs susceptibles de di- riger un fluide sont agencés pour briser la scorie en petits frag- ments en dirigeant un courant de liquide dans la masse du liquide de refroidissement et en travers du parcours de la scorie tombant dans le collecteur.

   2. Collecteur de scorie suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que des dispositifs susceptibles de diriger un fluide sont agencés pour propulser le liquide de la massedeliquide de re- froidissement comme un courant en travers du parcours de scorie tombante.

   3. Collecteur de scorie suivant la revendication 2, carac- térisé en ce que les dispositifs susceptibles de diriger un fluide comprennent un propulseur monté dans le collecteur et destiné à faire circuler le liquide pour former un courant de liquide.

   4. Collecteur de scorie suivant les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les dispositifs susceptibles de diriger un fluide comprennent un propulseur mécanique.

   5. Collecteur de scorie suivant l'une ou l'autre des reven- dications précédentes, caractérisé en ce qu'il est de forme approxi- mativement cylindrique et présente une entrée supérieure coaxiale, tandis que les dispositifs destinés à diriger un fluide sont aména- gés pour diriger le courant de liquide diamétralement dans le collec- teur.

   6. Collecteur de scorie suivant l'une ou l'autre des reven- dications précédentes, caractérisé en ce qu'un organe sous-jacentàlas tiede la scrorie du foyer est susceptible de se mouvoir en travers de la sortie pour enlever les accumulations de scorie.

   7. Collecteur de scorie suivant la revendication 6, carac- <Desc/Clms Page number 9> térisé en ce que l'organe mentionné comprend un bras articulé auquel un dispositif moteur peut donner un mouvement de va-et-vient.

   8. Collecteur de scorie suivant les revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'organe s'étend à l'intérieur de la goulotte de décharge allant à l'entrée du collecteur et présentant un diamè- tre notablement supérieur à la largeur de la sortie de scorie de telle sorte que cet organe peut être effacé sur l'un des côtés de la sortie.

   9. Collecteur de scorie suivant l'une ou l'autre des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif desti- né à enlever la scorie du collecteur comprend un jeu de transpor- teurs s'étendant transversalement au collecteur et à travers une paroi de celui-ci.

   10. Collecte de scorie suivant la revendication 9, ca- ractérisé en ce que le dispositif transporteur comprend un transpor- teur à vis sans fin incliné dont l'extrémité de décharge est située au-dessus du niveau de liquide normal maximum dans une gaine de transporteur à vis sans fin.

   11. Collecteur de scorie suivant la revendication 10, ca- ractérisé en ce qu'il est prévu une série de transporteurs à vis sans fin qui sont disposés côte à côte, symétriquement par rapport au collecteur et susceptibles de se décharger dans un dispositif de décharge commun.

   12. Collecteur de scorie suivant la revendication 11, ca- ractérisé en ce que les transporteurs à vis sans fin sont parallèles entre eux et pourvus d'un dispositif de commande commun.

   13. Collecteur de scorie suivant les revendications 9 et 12, caractérisé en ce qu'il est aussi pourvu à sa base d'une, sortie de scorie normalement fermée par une vanne.

   14. Collecteur de scorie disposé est destiné à fonctionner en substance comme c'est décrit ci-dessus avec référence aux dessins annexés.