BE562457A

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Publication number: BE562457A
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Description

L'invention a pour objet une chaudière comportant un dispositif de soufflage et pouvant utiliser comme combustible aussi bien du mazout qu'un combustible solide ou les deux com- bustibles à la fois.

L'invention a également pour objet un procédé d'utili- sation de la chaudière qui fait l'objet de l'invention.

On a déjà cherché, à plusieurs reprises, à construire des chaudières capables d'utiliser aussi bien des combustibles solides que des combustibles liquides. C'est ainsi, par exemple, que l'on a essayé d'installer dans un four deux chambres de combustion indépendantes l'une de l'autre. Cette solution abou- tit à des problèmes de construction difficiles à résoudre, one qui se traduit par une augmentation des frais d'installation.

, ne
La chaudière qui fait l'objet de l'invention/comprend au contraire, qu'une chambre de combustion constituée par un foyer..Elle comporte, à la partie supérieure du foyer, un brû- leur à mazout et-une conduite d'amenée de l'air de soufflage.

Elle est caractérisée par le fait qu'elle comprend des dispos - si tifs permettant d'amener au moins une partie de l'air de

soufflage sous la grille sur laquelle on charge le combustible solide et qui comporte des orifices pour le passage de l'air de soufflage.

Le procédé d'utilisation de la chaudière qui fait l'ob jet de l'invention est caractérisé par le fait que lorsqu'on em- ploie un combustible solide on envoie dans le foyer de l'air se- condaire au niveau des brûleurs.

Les dessins joints représentent un exemple de réalisa- tion de l'objet de l'invention.

La figure 1 est une coupe longitudinale de la chaudière.

La figure 2 est une coupe longitudinale de la partie de la chaudière dans laquelle se trouve la chicane.

La figure 3 est une coupe suivant III-III de la partie représentée par la figure 2.

La figure 4 représente le mécanisme de manoeuvre du registre.

La figure 5 est une coupe suivant IV-IV de la partie représentée par la figure 4.

La chaudière est constituée par une enveloppe extérieu- re 1 qui contient à sa partie supérieure un bouilleur à eau chaude 2 et à sa partie inférieure le foyer 3. Le foyer 3 com- porte une paroi 4 qui se subdivise en une paroi intérieure 5 et une paroi extérieure 6. Entre ces deux parois circule le fluide qui assure les. échanges de chaleur et qui est constitué par exemple par de l'eau. Le foyer est entouré par une enveloppe 7 qui comporte une paroi intérieure 8 et une paroi extérieure 9.

L'espace compris entre les parois de cette enveloppe est en communication avec le circuit d'eau de refroidissement. La paroi extérieure de l'enveloppe 6 et l'enveloppe extérieure 1 peuvent être séparées par une couche intermédiaire isolante 10. La paroi extérieure 6 du foyer et la paroi intérieure 8 de l'enveloppe sont séparées par un canal annulaire 11 que les fumées suivent avant leur sortie.

Le foyer 3 se raccorde à sa partie supérieure à un

tube 12 qui amène l'air de combustion dans le foyer 3. A l'inté rieur du tube 12 se trouve la conduite d'amenée du mazout 13 qui se termine à sa partie inférieure par un brûleur 14. Ce modèle de brûleur est connu, ce qui dispense de le décrire.

Le tube 12 est entouré d'abord par un espace annulaire
15 qui est en communication avec le circuit d'eau chaude, puis par le bouilleur 2. Ce bouilleur comporte un orifice d'entrée 16 et un orifice de sortie 17. Il est traversé également par un certain nombre de tubes échangeurs de chaleur 18 qui se raccor- dent à leur partie supérieure à l'espace annulaire 15 et à leur partie inférieure également au circuit d'eau chaude.

Le circuit d'eau chaude comprend donc la paroi du foyer l'enveloppe 7, les tubes 18, l'espace annulaire 15 et la cavité 19 située au-dessous du bouilleur. Cette cavité est li- mitée à sa partie inférieure par la paroi 20 qui limite à son tour le canal annulaire 11 qui entoure la paroi du foyer 4. L'eau de refroidissement pénètre dans la chaudière par l'orifice 22: et en sort par l'orifice 23. L'orifice 21 conduit à un réci- pient de détente.

La paroi du foyer comporte une ouverture qui a la forme d'un segment 24 et qui se. trouve de préférence au voisinage des portes 25 et 26. A la partie inférieure de cette ouverture se trouvent des paroisintermédiaires 27 qui sont disposées dans le sens radial et qui relient la paroi du foyer à l'enve- loppe qui l'entoure. Entre la paroi du foyer et celle de l'en- veloppe qui l'entoure se trouvent également deux chicanes 28 qui constituent, à leur partie supérieure, une pièce reliant les deux parties de l'appareil, mais qui laissent libre, à leur partie inférieure, un passage 29. Les chicanes 28 et l'ouver- bure 24 doivent être disposées de préférence de telle manière que la chaudière soit symétrique' par rapport au plan de la cou- pe de la figure'.

A l'opposé des portes 25 et 26 ou de l'ouver- ture 24 se trouve la conduite d'évaluation des .fumées 30.

A la partie inférieure du foyer 3 se trouve une grille coni- que 32 permettant de charger du combustible solide. Cette grille comporte des parties en retrait 33 comportant des orifices 34 qui sont disposés de telle manière qu'ils ne peuvent pas être bouchés notamment par le combustible et par la cendre qui glissent vers le bas. L'espace annulaire 40 qui entoure la grille conique xxxxxx- est limité par les parois 37 et 38. L'espace annulaire 40 qui entoure la grille conique comporte également un orifice 39 per- mettant l'arrivée de l'air de soufflage.

La grille 32 comporte de préférence au voisinage des orifices d'évacuation des cendres 26 une ouverture qui a la forme d'un segment, de manière que l'on puisse accéder à tout moment à la paroi supérieure de la grille 32 et à la base 54 qui la supporte, notamment pour le décrassage et le nettoyage.'
A l'extérieur de la chaudière se trouve un ventilateur repré- senté schématiquement en 45, qui est relié à la conduite 12 par l'intermédiaire d'une conduite 46. La conduite 46 comporte une dérivation 47 dans laquelle est installé un registre 48. La déri- vation est reliée à une conduite 49.

Le registre 48 permet de faire passer à volonté l'air provenant du ventilateur 45 dans la ,conduite 46 où dans la conduite 49 ou de le répartir en proportions quelconques entre ces deux conduites. xxxxxxxxx établit
La conduite 49xxxxxxxxxxx une liaison entre l'espace 40 qui se trouve à l'extérieur de la grille '32, par l'intermédiaire de l'orifice 39 et d'une autre dérivation 50. Une autre conduite 51, qui comporte un registre de fermeture 52, relie la dériva- tion 50 avec l'espace 53 qui est situé au-dessous de la grille et dans lequel s'accumule la cendre.

Dans ces conditions, le registre de fermeture 52 permet de faire passer une partie de l'air de soufflage qui arrive par la conduite 49 dans l'espace 53 et de le faire arriver dans le'foyer en traversant la partie médiane 54 de la grille 32.

Si l'on utilise dans la chaudiere exclusivement un combustible liquide, par exemple du mazout, la flamme sort par le brûleur 14 de la conduite d'amenée du mazout 13 et reçoit l'air primaire qui est nécessaire à sa combustion et qui provient du ventilateur 45 par les conduites 46 et 12. Cependant, lorsqu'on utilise du mazout, le registre 48 est placé dans une position telle qutune partie de l'air provenant du ventilateur passe dans la conduite 49, xxxx et xxx parvient, après avoir traversé l'espace 4 0 qui entoure la grille 32 et l'espace 53, jusqu'à la grille qu'il traverse pour jouer le rôle d'air secondaire au niveau de la flamme.

Si l'on utilise dans la chaudière exclusivement' un combustible solide, celui-ci est chargé sur la grille 32. Dans ce cas, le regis- tre 48 est placé de telle manière que la plus grande partie de l'air passe dans la conduite 49 et arrive dans l'espace 40 qui entoure la grille pour traverser cette grille par les orifices 34 et agir comme air primaire sur le combustible. Dans ce cas également, une partie de 1?air passe par la conduite 51 pour arriver dans l'espace 53 qui se trouve au-dessous de la grille et traverser la base 54 pour agir également sur le combustible. La position du registre 52 dépend de la nature du combustible employé; cependant il est préférable qutil soit ouvert au moment de l'allumage.

En même temps qu'il arrive de la l'air primaire par/conduite 49, une partie de l'air arrive également par la conduite 46 dans le foyer et y joue le rôle d'air secondaire pour améliorer la.combustion du combustible. De plus, l'air qui arrive par la conduite 12 a pour effet d'empêcher les flammes résul- tant de la combustion du combustible solide d'échauffer trop forte. ment le brûleur 14. qui est assez sensible et de l'endommager. La position qu'il y a lieu de donner dans chaque cas au registre 18 dépend notamment de la nature du combustible et de l'intensité de la combustion.

Au lieu d'employer exclusivement un combustible solide ou du mazout, on peut- les employer également simultanément. Dans ce cas,

la position du registre 48 dépend'encore des conditions de marche adoptées. Il y a lieu cependant de faire toujours en sorte qu'il y ait passage d'air aussi bien dans la conduite 46 que dans la conduite 49. '
Lorsque la chaudière marche, que le combustible employé soit liquide ou solide, l'eau s'échauffe à l'intérieur de la paroi du foyer 4 et de l'enveloppe qui l'entoure et se dirige vers le haut. Comme le verra plus en détail, l'échauffement de l'eau est. un peu plus considérable à l'intérieur de la paroi du foyer puis- qu'elle y est chauffée de deux côtés à la fois. Il en résulte que l'eau en stéchauffant monte directement dans l'espace annulaire 15 qui entoure le tube 12.

L'eau qui se trouve dans le bouilleur 2 se trouve donc chauffée. L'eau qui s'élève dans l'espace intermé- diaire 15-cède une partie de sa chaleur à l'eau qui se trouve dans le bouilleur et s'écoule par les tubes échangeurs 18 dans la cavité 19. Elle se mélange alors à l'eau qui provient de ltenveloppe 7 et sort par l'orifice de sortie 23 auquel peuvent être reliés des appareils d'utilisation, par exemple des radiateurs. Dans ces appareils, l'eau cède encore une partie de sa chaleur et revient, par l'orifice 22, dans la chaudière. Cette disposition permet d'une part de maintenir l'eau à une température assez élevée dans le bouilleur 2 et d'autre part de maintenir à peu près constante la température de l'eau qui sort de la chaudière par l'orifice 23.

Les fumées qui se forment à l'intérieur du foyer en sortent par l'ouverture 24 qui a la forme d'un segment et pénètrent dans l'espace annulaire 11 qui est situé entre le foyer 4 et l'enveloppe ?.'Dans le canal 11 les fumées commencent par se diriger vers le bas, comme l'indique la flèche, car les chicanes empêchent un passa- ge direct. Les fumées traversent ensuite les passages libres 29 et remontent dans le conduit 11 derrière les chicanes pour arriver à la conduite d'évacuation des fumées 30 qui est reliée par exemple à une cheminée','

.Comme, dans des,cas défavorables, la chicane 28 peut provoquer au moment de la mise en marche une forte diminution du tirage, il y a lieu d'utiliser), de plus,

un mode de construction de la chicane permettant de supprimer son action au moment de l'allumage. Un mode d'exécution permettant de réaliser cette amélioration est indiqué à titre d'exemple par les figs.2 à 5. Comme le montre la fig,2,, la chicane 28,qui n'est représentée que d'une manière schématique sur la figol, comporte des orifices 64 obtenus par exemple par forage.

En face de la chicane se trouve un registre 63 comportant également des orifices 65, ces orifices 65 ayant de préférence les mêmes di- mensions et la même forme que les orifices 64 de la chicane. Le registre comporte également deux rainures longitudinales 66 dans lesquelles des goujons 67 reliés à la chicane coulissent de telle manière que, d'une part, le registre est maintenu par la chicane, et que, d'autre part, il peut se déplacer dans le sens longitudinal en suivant les rainures.

Le dispositif réalisé est tel que les ori- fices de la chicane se trouvent en face de ceux de registre lorsque le registre se trouve dans l'une de ses positions extrêmes, de sort que les fumées peuvent traverser la chicane par exemple au moment de la mise en marche, tandis que le registre obture les orifices 64 lorsqu'il se trouve dans une autre position extrême (comme les figures l'indiquent). Le dispositif adopté doit être de préférenco tel que. le registre, dans sa position extrême inférieure,laisse . libres les orifices 64 et dépasse l'extrémité inférieure de la chi- cane.

La figure 4 représente le dispositif de manoeuvre du registre dans le cas correspondant à la fig.3. Le registre. 63 comporte deux pièces 70 et 71 qui lui sont perpendiculaires. Les extrémités de ces deux pièces peuvent être reliées par une pièce transversale 72 Ces pièces entourent un axe 73 qui peut tou 1rner-l-l.-,Sous l'action d'un levier extérieur 74. L'axe 73 porte une came 75 qui est située entre les pièces 71 et 72 et dont les dimensions sont,-,,telles qu'elle

provoque, en tournant, le déplacement du registre par rapport à la chicane.

Dans la position correspondant à la fig. 4, le registre se trouve dans sa position extrême et peut se déplacer vers le bas lorsque la poignée 74 tourne dans le sens indiqué par la flèche.

La fig. 5 représente un dispositif qu'il est avantageux d'utiliser pour la commande du mécanisme de manoeuvre constitué par ltaxe 73, la came 75 et la poignée 74. L'enveloppe extérieure de la chaudière 10 comporte une ouverture 76 qui peut être obturée par une pièce 77. La pièce 77 est fixée à la chaudière.de préfé- rence au moyen d'éclisses 78 ou par une tôle de protection dépas- sant les bords de la pièce. La pièce comporte un support ou manchon 79 dans lequel passe ltaxe 73. L'ouverture 76 est assez grande pour permettre le passage de la came 75. L'avantage de ce disposi- .tif est qu'en enlevant la pièce 77, l'axe 73, la came 75 et la poignée 74, on obtient une ouverture permettant de nettoyer le conduit des fumées.

Ce dispositif de manoeuvre peut être adopté pour une chicane ou pour toutes les chicanes qui se trouvent dans la chaudière.

Lorsqu'il y a plusieurs registres au niveau des chicanes, il est avantageux d'installer leurs dispositifs de manoeuvre de telle qu'ils puissent être tous commandés à partir dun même poste?. On peut y parvenir par exemple en utilisant une commande électro- mécanique.

Il y a lieu d'indiquer que le dessin ne représente pas les éléments de construction connus des chaudières, comme les thermos- et tats, les regards pour l'observation des flammes les dispositifs de réglage.xxxxxx
Contrairement à ce qui est réalisé dans l'exemple indiqué, on peut employer également deux ventilateurs.indépendants l'un de l'autre.

Les chaudières 'conformes à l'invention sont particulièrement utiles lorsqu'on veut pouvoir utiliser à volonté 'des combustibles

solides, donnant de préférenc une flamme courte, et du mazout.

Leur emploi est particulièrement avantageux lorsqu'on veut obtenir en peu% de temps un grand nombre de calories; Dans ce cas, on peut employer simultanément dans la chaudière les deux catégories de combustibles.

REVENDICATIONS
1) Chaudière permettant de réaliser la combustion du mazout et d'un combustible solide, séparément ou simultanément, et compor- tant un dispositif de soufflage envoyant de l'air dans le foyer et un brûleur situé à la partie supérieure du foyer, caractérisée en ce qu'elle comporte des dispositifs permettant d'envoyer au moins une partie de l'air de soufflage sous la grille sur laquelle on charge le combustible solide et qui comporte des orifices pour la passage de l'air de soufflage.

2) Procédé d'utilisation de la chaudière suivant la revendi- cation 1, caractérisé en ce que lorsqu'on utilise un combustible solide on souffle de l'air secondaire dans le foyer au niveau du brûleur.

Claims

3) Chaudière suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que la grille sur laquelle on charge le combustible solide a une forme conique et comporte des parties en retrait qui s'éten- dent, dans le sens radial, vers l'extérieur, et qui comportent, à leur limite supérieuredes orifices permettant le passage de l'air de soufflage. et disposés de telle manière qu'ils ne peuvent pas être bouchés par les particules de combustible qui se trouvent ,sur la grille.

4) Chaudière suivant les revendications 1 et 3, caractérisée en ce que l'espace qui entoure la grille conique comporte des ori- @@@es d'amenée de-l'air de soufflage.

5) Chaudière suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un registre permettant de régler les proportions d'air entrant dans le foyer à sa partie supérieure et à sa partie' inférieure. <Desc/Clms Page number 10>

6) Chaudière suivant les revendications 1 et 3, caractérisée en ce que la grille conique comporte une base centrale à travers la- quelle une partie au moins de l'air qui arrive par en dessous pénètre dans le foyer.

7) Chaudière suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte deux ventilateurs indépendants.

8) Chaudière suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le foyer est entouré par une paroi refroidie, les fumées qui ses-* tent du foyer pénétrant dans l'espace situé entre le foyer et l'en- veloppe qui l'entoure et aboutissant à la conduite d'évacuation des fumées.

9) Chaudière suivant la revendication 8, caractérisée en ce que, entre la paroi du foyer et l'enveloppe de la chaudière,il y a au moins une chicane modifiant le trajet des fumées.

10) Chaudière suivant la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comporte des dispositifs permettant de supprimer l'action d'au moins une chicane de manière que les fumées arrivent directe- ment à la conduite d'évacuation des fumées.

Il) Chaudière suivant la revendication 10, caractérisée en ce que les dispositifs envisagés sont constitués par des orifices ména- gés dans la chicane et par un registre comportant également des ori- fices et pouvant obturer ou laisser libre les orifices de la chicane.

12) Chaudière suivant la revendication 11, caractérisée en ce que le registre comporte des rainures longitudinales dont la longueur est à peu près égale à la quantité dont il faut que le registre se déplace pour que les orifices soient obturés, l'opération s'effec- tant par glissement de goujons qui restent fixés à la chicane.

13) Chaudière suivant la revendication 12, caractérisée en ce plates en saillie que le registre comporte deux pièces plates parallèles en saillie qui xxx sont perpen- diculaires à l'axe de la chaudière et entre lesquelles peut tourner, 'd'une manière excentrée, une came dont la position est telle 'qu'elle provoque, en tournant, un déplacement longitudinal du registre. <Desc/Clms Page number 11>

14) Chaudière suivant'la revendication 13, caractérisée en ce que les pièces parallèles sont en saillie et perpendiculaires au registre.

15) Chaudière suivant la revendication 14, caractérisée en ce que les pièces plates sont reliées, à leurs extrémités libres, par une pièce de liaison.

16) Chaudière suivant la revendication 13, caractérisée en ce que la came excentrée est montée sur un axe qui dépasse à l'ex- térieur de la chaudière, de sorte qu'il est possible de commander la montée ou la descente du registre de l'extérieur de la chaudières 17) Chaudière suivant la revendication 16,caractérisée en ce que l'enveloppe extérieure de la chaudière,au niveau de la came, comporte une ouverture qui xxxx est obturée par une pièce amovible de sorte que l'axe et la came peuvent être enlevés en même temps que la pièce amovible, ce qui permet de pénétrer à l'intérieur pour effectuer le nettoyage, 18) Chaudière suivant'la revendication 11;

caractérisée en ce que le registre peut être commandé de l'extérieur,la commande ayant lieu à travers la pièce qui obture une ouverture permettant d'effec- tuer le nettoyage.

19) Chaudière suivant la revendication 10, caractérisée en ce que les dispositifs indiqués sont installés au moins sur deux chicanes et peuvent être commandés à partir d'un même;poste.