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Procédé de combustion de charbons agglutinants, gon@lants et a naute teneur en matières volatiles tels nue les ch rbons flambants et an@areillages per.. mettant 1;. mise en oeuvre ci'un tel procédé" Page 9, ligne 17 lire :" 18 " au lieu de : "8" Page 10, ligne 6 du bas lire " 35 " au lieu de 15 " Page 25, ligne 7 lire: " 50b " au lieu de :" 52 " Page 25, ligne 16 lire : " Comme on le voit sur la Fig. 10 " au lieu de :
" Comme on le voit sur la Fig.15 et sur la Fig. 10 " Page 26, ligne 11 lire :" 142 " au lieu de :"9 " Page 28, ligne 16 lire :"136 " au lieu de:" 56 " Page 30, ligne 2 lire : Il 136 " au litu de :
" 138 " à Monsieur le Ministre des Affaires Economiques et de l'Energie
Service de la Propriété Industrielle
Bruxelles.
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à Monsieur le Ministre des Affaires
Economiques et de l'Energie
Service de la Propriété Industrielle Bruxelles
Nous vous prions de bien vouloir faire annexer la pré- sente lettre rectificative au dossier de la demande de brevet pour valoir comme de droit et pour qu'une copie en soit jointe toute copie du brevet qui sera demandée.
Avec nos remerciements @nticipés, veuilles agréer, Monsieur le Ministre, l'assurance de notre très haute considé- ration.
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Procédé de combustion de charbons agglutinante, gonflante et à haute teneur on matières volatiles tels que les charbons flambants et appareillages permettant la mise en oeuvre d'un tel procédé.
Les foyers à charbon sont en général construits pour permettre la marche, sans transformation importants avec toutes sortes de charbons, des maigres et des anthraciteux aussi bien que des flambants. Or il est possible grâce à une spécialisation d'un type de foyer, de diminuer fortement le coût de l'installation et d'obtenir en même temps un meilleur rendement,
La présente invention a précisément pour but, par une spécialisation d'un foyer pour un combustible solide
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tel que les charbons flambants, de permettre une marche à haut rendement, avec des conditions d'exploitation pratique, équivalentes à celles que permettent les brûleurs à combustibles liquides ou gazeux, pour un investissement et un entretien comparables à ceux desdits brûleurs,
mais avantagées par le prix du combustible solide utilisé,
L'invention comprend h cet effet un procédé de combustion de charbons agglutinants, gonflants et à haute teneur en matières volatiles, tels que les charbons flambants, procédé selon lequel lesdits charbons sont brûles en couche épaisse 4 l'ignition en soumettant ladite couche épaisse à un choc thermique accentua, cette ignition ne recevant qu'une quantité d'air primaire relativement faible, ladite couche étant propulsée pour sa combustion au voisinage d'entrées d'air secondaire, débitant des courants violents, turbulents et chauds et se trouvant, en fin de propulsion, après achèvement de ladite combustion, amenée à un emplacement de collecte des cendres*
Un tel processus opératoire permet d'obtenir,
dans la zone d'ignition, une distillation abondante et une combustion accélérée qui régularisent la structure du lit par gonflement homogène et agglutination uniformément répartie, une diminution de l'étendue où s'achève la combustion des cokes et, en consé- quence, un raccourcissement de la longueur du feu.
La mise en oeuvre d'un tel procédé n'entraîne l'utilisation que d'un appareillage simple et compact.
L'invention comprend également de tels appareillage* et notamment un foyer dans lequel une grille inclinee à éléments fixes formés de barreaux parallèles, lisses et
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relativement serrés, est associée d'un côté avec un mécanisme d'alimentation en combustible h obturation, de l'autre, moins élevé, avec un évacua leur des cendres, avec une voûte radiante, à relativement faible distance au-dessus de la couche dans sa région d'épaisseur maximale et avec des répartiteurs d'alimen- tation en air primaire sous ladite grille et en air secondaire, principalement sous ladite voûte.
De tels foyers, formant de véritables brûleurs sont d'une construction économique et d'un entretien simple; ils offrent un rendement élevé; ils sont adaptables à des puissances maximales diverses et, dans chaque catégorie, leur souplesse de fonctionnement est étendue; ils sont facilement associés à des dispositifs d'alimentation en combustible et en air, aussi bien qu'à des mécanismes d'évacuation des cendres, de tels ensembles offrant des possibilités d'automatisation comparables à celles que l'on rencontre pour les brûleurs à combustibles fluides, même en ce qui concerne l'allumage, de sorte que les utilisa- teurs sont déchargés de toute manipulation et de toute surveillance, avantages dont jouissent les installations à combustibles liquides ou gazeux,
Dans le but de permettre l'adaptation d'un foyer- brûleur du type ci-dessus défini,
faisant application d'un tel procédé, à des puissances calorifiques relativement peu éle- vées, telles que celles qui se rencontrent sur les foyers domestiques pour habitations individuelles, appartements et analogues, la'grille est sensiblement moins inclinée. Elle est associée à une voûte sensiblement plate pourvue de piédroits également plans.
Ces voûtes et piédroits sont briquetés à l'aide d'éléments réfractaires, les éléments de voûte étant pourvus
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d'embrèvgements permettant leur accrochage,
Les entrées d'air secondaire sont formées de simples perforations traversant les éléments briquetés,
Autour de l'enveloppe briquetée du foyer-brûleur sont disposées les plaques réfractaires planes, ménageant avec ledit briquetage des gatnes où l'air secondaire est admis.
Le refroidissement du pignon de la voûte est assuré par un/conduit unique recevant une dérivation piquée sur un caisson d'air secondaire et la sortie dudit conduit unique se fait par une manche coudée amenant à l'extérieur du pignon l'air de refroidissement en un jet destiné à rafraîchir le poussoir. Ce rafraîchissement s'effectue principalement sur la face supérieure dudit poussoir de façon qu'à l'ouverture de l'orifice de chargement, lorsque ledit poussoir est rétrac- té, le soufflage empêche tout reflux de flammes ou de gaz depuis le foyer vers l'alimentation en combustible.
Dans le caisson que surmonte la grille et qui assure la distribution d'air primaire, est monté un clapet plein, réglable en position longitudinale et, plue en amont, un second clapet mobile, éclipsable lors de la marche à plein régime. En outre, est prévu un diaphragme réglable 4 l'origine assurant le dosage de l'air primaire en général et, en amont dudit diaphragme, un clapet susceptible d'obturer alternative. ment soit le caisson précité, soit un conduit de dérivation pour réaliser alternativement le soufflage des cendres ou l'alimen- tation en air,primaire.
En effet, par mesure de simplification, un tel foyer-brûleur est muni d'un ventilateur unique assumant toutes les fonctions de fourniture d'air secondaire, de fourniture d'air primaire et de fourniture d'air de soufflage des cendres,
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Ce ventilateur a des caractéristiques de pression au refoulement adaptées à celles qui sont nécessaires pour réaliser le soufflage des cendres et l'ajustage des pressions de l'air primaire et de l'air secondaire se fait à des valeurs inférieures au moyen de diaphragmes réglables, placés dans les conduits correspondante, en dérivation sur le refoulement dudit ventilateur*
En ce qui concerne l'alimentation en charbon, la face supérieure du poussoir est surmontée par une trémie intermédiaire dont l'ouverture est démasquée par le recul de la tranche antérieure dudit poussoir.
La partie supérieure de cette trémie reçoit, une via transversale lente de prise en toute, ladite vis étant actionnée par un renvoi de chaîne à partir d'une roue placée sur le secondaire d'un embrayage disposé sur la sortie d'un réducteur, lui-même actionné par un moteur unique d'entraînement général de ventilateur et do réducteur.
En ce qui concerne l'évacuation des cendres, la partie antérieure de la grille et son seuil surmontent un désagrégateur à rouleaux placé au.sommet d'une trémie à cen- dres et surmontant un clapet étanche s'ouvrant périodiquement sous la traction d'un câble relié au maneton de la. commande du poussoir, le mouvement des rouleaux étant commandé par une transmission à chaîne depuis l'arbre de sortie du réduc- teur.
Un oapotage entoure l'ensemble du foyer-brûleur , du groupe moto-réducteur ainsi que du ventilateur et tout cet ensemble est monté sur galets afin de permettre son approche avec l'ouverture d'une chaudière, celle qui est normalement obturée par la porte de cendrier dans les chaudières existan- tes par exemple,
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Dans la voie de roulement est prévue une ouverture de raccordement avec le conduit de soufflage de cendres, et, fane à cette ouverture, le fond du caisson de grille est pourvu d'une manchette de raccordement éclipsable, avec un organe de manoeuvre accessible de l'extérieur.
Il y a avantage à prévoir dans cette voie une fosse de dimensions réduites, où apparaît également une trémie de collecte des tamisages, placée face au point bas du caisson de grille.
L'évacuation des cendres est effectuée pneumatique- ment et a distance grâce à une conduite qui aboutit à un appa- reil de filtration et de dépôt,laissant sortir l'air de soufflage mais déposant les cendres dans un récipient nous- jacent et amovible tel qu'une poubelle,
La prise en soute du combustible peut se faire d'un côté ou de l'autre du foyer brûleur, par mise en place correspondante de la vis et il y a avantage à placer cette via sur des supporta et dans une gouttière ouverte à la partie supérieure, cette gouttière formant l'angle d'un plancher dièdre, légèrement surélevé, prévu dans ladite soute,
On dispose d'un appareillage rendu ainsi entièrement automatique et affranchissant l'usager de toutes manipulations grâce à des asservissements des commandes du moteur,
de l'embrayage et de divers clapets à la fois à un commutateur de marche et d'arrêt, à une horloge à programme et à un thermostat de chaudière ou d'ambiance, par exemple,
La description qui va suivre en regard des dessina annexés à titre d'exemples non limitatifs permettra de bien comprendre comment l'invention est mise en pratique tout en faisant ressortir d'autres particularités avantageuses qui
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font bien entendu partie de ladite invention.
La fig. 1 montre une coupe longitudinale schématique d'un tel foyer-brûleur.
La fige 2 montre un profil partiel du mécanisme d'évacuation des cendres.
La fige 3 montre une coupe transversale d'un tel foyer.
La fig, 4 montre une coupe transversale schématique du pignon de la voûte.
La fige 5 montre une coupe du foyer par un plan parallèle à la face supérieure de la grille et proche de celle- ci,
La fig. 6 montra schématiquement en coupe l'un des piédroits de la voûte,
La fige 7 montre le schéma du mécanisme d'alimenta- tion du foyer en combustible solide.
La fig, 8 montre de même en coupe longitudinale, mais à plus grande échelle, coupe analogue à celle de la fige 1, ,un foyer-brûleur de moindre puissance et comportant des variantes,
La fige 9 montre en coupe schématique le pignon de voûte du brûleur de la fig, 8,
La fig, 10 montre en coupe un tel foyer-brûleur de puissance relativement basse,
La fig, 11 montre une coupe dudit loyer-brûleur par un plan parallèle à celui de sa grille.
La fige 12 montre partiellement en coupe le foyer, par un plan parallèle à celui de la grilles mais passant au- dessus de la voûte.
La fige 13 montre une coupe transversale du foyer,
La fige 14 montre 4 plus petite échelle le dispositif
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de collecte des cendres,
La fig. 15 montre de profil et schématiquement l'installation d'un tel foyer-brûleur sur une chaudière dans un bâtiment, coupe faite selon la ligne VI-VI de la fig. 16.
La fige 16 montre une coupe transversale partielle du bâtiment faisant apparaître la chambre de chauffe et la soute à combustible*
La fig. 17 montre une coupe par la ligne VIII-VIII de la fig. 16.
La fig. 18 montre le plan de l'installation, avec une coupe fait,** par la ligne IX-IX de la fig, 16.
Comme on le voit sur la fig. 1, le foyer considéré, formant brûleur, comporte une grille 1 constituée de barreaux lisses, parallèles et inclinés, à écartements réguliers relati- vement faibles pour ne donner qu'une perméabilité également faible à cette grille. Ces barreaux reposent par leurs extré- mités sur des membrures antérieures 3 et postérieures 2, transversales (avec soutien intermédiaire analogue en cas de besoin) faisant partie d'un caisson inférieur 4, Ce caisson repose sur des poteaux d'appui et autres étais 5, reposant sur le sol 6, Ces barreaux viennent en butée à leur extrémité inférieure et peuvent glisser sur leur appui supérieur, pour en permettre le jeu dilatométrique libre,
Du coté antérieur, à la partie la plus haute,
la grille est recouverte par une plaque pleine de glissement 7 d'un poussoir 8 qui sera décrit ci-après; la partie postérieure basse de la grille vient enbutée contre un seuil-déversoir 9 à cendres, situé au droit d'une cloison 10 postérieure de soutien et de fermeture, séparant ledit foyer d'un appareillage d'utilisation de la chaleur produite,
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Latéralement, la grille 1 est bordée par une paire de caissons 11 et 12 d'alimentation en air secondaire, reposant sur les membrures 5, de même inclinaison que ladite grille et servant de support au briquetage réfractaire qui forme les piédroits 13 et 14 supporta d'une voûte 15.
La partie postérieure des piédroits de voûte, prolongée jusqu'à la cloison 10 par des murets en gradins 16, alignés avec ces piédroits, forme l'ouverture par où sortent les gaz de combustion. La partie antérieure de la voûte est fermée par un pignon 17 sous lequel est aménagée une cloison lisse 18 qui surmonte le passage du poussoir 8. Les génératrices de la voûte sont horizontales, de sorte que celles-ci divergent par rapport au plan de la grille. Une autre configuration évasée pourrait être envisagée.
Le caisson 4 est creux et sa paroi inférieure est réunie à une bride 19 centrale débouchant sous la plaque pleine 8, formant ainsi des canaux d'alimentation de l'air primaire sous ladite plaque. Ce caisson contient par ailleurs des cla- pets coulissants 20, 21 et 22 pourvus de perforations calibrées, d'ouvertures décroissant vers le clapet 22 qui seul est plein, lesdits clapets étant séparés par des distances réglées inva- riables ou non, réglables en marche si besoin est. Ces clapets glissent sous la grille et sur le fond du caisson 4, perpendi- culairement au plan de ladite grille sous l'action de chaînes de manoeuvre 23 latérales fermées chacune sur elle-même, chaînée auxquelles ils sont directement attelés, au cas où il suffit d'envisager la constance des écarts entre lesdits clapets.
Chaque chaîne présente un brin parallèle au fond du caisson, passant dans ce dernier grâce à des poulies d'extrémité 24 et 25 pour être soutenue par un brin extérieur passant sur un renvoi 26 et sur une poulie motrice 27, le tout en vue de
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pouvoir régler, sous la grille, la position desdits clapets, Ces derniers répartissent et limitent les zoneu atteintes par l'air primaire amené par la bride 19 avec des débits diffé- rentiels réglés sous des zones ainsi étagées.
La partie supérieure de la voûte 15 et les parois' externes des piédroits sont emboîtées dans l'ouverture 28 d'un appareillage d'utilisation de la chaleur produite, un tel appareillage pouvant être une changeur ou autre.
Les caissons latéraux 11 et 12 sont pourvus de collerettes telles que 29. emboîtées dans des cheminées telles que 30 axecnuantes aménagées dans les piédroits. Dans l'exemple représenté aux fig, 1 à 5' chacun des piédroits présente trois de ces cheminées 30.
Au droit du pignon 17, les caissons 11 et 12 présentent des brides 31, Chacune des brides 31 aboutit à l'une des extrémités d'un conduit transversal 32 de rafraîchissement du pignon 17, conduit s'ouvrant par un orifice 33 sous la voûte 15, pour y débiter, à sa sortie, une partie de l'air secondaire.
Les cheminées 30 communiquent entre elles par leur région supérieure, intérieurement à chacun des piédroits, dans un collecteur34 de répartition. La voûte 15 est formée d'élé- ments creux et dans chacun des arceaux briquetés, on rencontre unéonduit 35 limité à une clé 36 pleine. Chacun des voussoirs préaente une région dorsale pleine maie des ajutages 37 ven- traux sont prévus sous ladite voûte, faisant ainsi communiquer chacun des conduits 15 avec l'espace intérieur au foyer.
Par ailleurs, en des emplacements choisis des pié- droits, le collecteur 34 et certaines des cheminées 30 sont mis en communication par des orifices 38 et 39 avec l'espace inté- rieur au foyer, pour assurer l8 répartition convenable aux jets d'air secondaire, introduit avec une abondance croissante
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dans la zone d'achèvement de la combustion.
Le poussoir 8 ci-descus mentionné est animé, à la demande, d'un mouvement alternatif dans sa glissière, limitée à sa partie basse par la plaque 7 de glissement et à sa partie haute par la paroi supérieure 18, laquelle est au contact de l'un des conduits 32. Ce mouvement alternatif est limité, pour les avances, jusqu'à l'affleurement avec la paroi interne du pignon 17 et, pour le mouvement de recul, ledit mouvement permet de démasquer une ouverture 40 de communication avec un conduit 41 d'amenée du combustible solide, par gravité.
Ce conduit 41,fortement incliné, communique avec une trémie d'approvisionnement non représentée,
Le mécanisme d'actionnement du poussoir sera décrit ci-après,
Du c8té postérieur de la grille 1, le long de l'arête basse bordée par le déversoir 9 qui surmonte la cloi- son 10, est disposée une goulotte 42 de réception des cendres, goulotte dans laquelle est placée une grille 43 à barreaux fortement inclinés sa raccordant à la partie basse d'une bride de dérivation 44, Cette dérivation est destinée au/passage des parties agglomérées de cendres qui n'auraient pas été pulvérisées lors de leur chute sur les barreaux 43, Sous ces barreaux, la goulotte 42 est raccordée à un conduit 45 verti- cal.
La base de ce conduit est obturée par upe paire de volets 46 et 47 à rappel automatique par contrepoids en position de fermeture; ces volets superposés maintiennent alternativement l'obturation.
La virole 48 qui supporte cotte paire de volets est raccordée à une virole 50 transversale où est disposé un ajutage 51 d'admission d'air sous pression pour l'expulsion
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pneumatique des cendres,ajutage dirigé vers un conduit ascendant 52 aboutissant à un récipient à cendrée non repré- sentecontenu dans un espace fermé par un filtre d'échappe- ment d'air laissant passer l'air surpressé mais retenant toutes cendres volantes. Pour l'entratnement desdites cendres, la cloison 53 de fermeture de la virole 50 que traverse la conduite
54 d'alimentation de l'ajutage 51 comporte un.clapet auto=- tique 55 fermé par gravité et qui, en s'ouvrant par influence, admet l'air atmosphérique entraîné, chargé de balayer les accumulations de cendres pulvérulentes au-dessus de l'ajutage
51.
La bride 44 inclinée dans le prolongement de la grille 43 est reliée à un conduit 56 amenant les cendres agglo- mérées au-dessus d'un concasseur 57 dont les organes actifs sont entraînés par un moteur électrique 58. La partie basse du concasseur est raccordée à un conduit incliné 59 Qui se bran- che obliquement par un raccordement 60 sur la conduite 45.
Ces cendres agglomérées et broyées rejoignent donc les cendres pulvérulentes qui étaient passées directement au travers de la grille 43.
La partie basse du fond du caisson 4 est ouverte et surmonte uné goulotte de collecte 61 reliée par un tube 62 d'accès direct à la virole 50, en vue d'expulser les cendres ou résidus qui auraient pu traverser la grille 1 et seraient tombés au- fond du caisson, par tamisage,
En ce qui concerne la distribution de l'air, le foyer-brûleur ci-dessus décrit est entouré d'un chemisage 63 en tale protégeant l'espace extérieur vis-à-vis des radiations perdues par la cellule réfractaire, la grille et son caisson et servant de gaîne d'aspiration afin de récupérer cette chaleur
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en apport dans l'air de combustion, A cet effet, un emplacement judicieusement choisi de cette enveloppe 63 est ouvert pour admission d'air et sur la paroi supérieure de cette enveloppe 63, est branchée une conduite 64,
pourvue d'un volet de réglage d'admission 65 et aboutissant à l'ouïe d'un ventilateur 66.
L'orifice de refoulement 67 de ce ventilateur aboutit à une culotte réparant ce refoulement sur deux gaines latérales 68 et 69 (fig. 1 et 5) qui descendent et plongent en traversant la paroi de l'e@veloppe 63 Ces deux gatnes latérales se réunis- sent à leur partie basse en un conduit unique 70, passant sous le caisson de la grille sous le poussoir et s'ouvrant grâce à un volet réglable 71 dans la bride 19.
L'arrivée d'air pri- maire en cette région assure le refroidissement de la plaque pleine et de la face correspondante du poussoir et cet air se divise en filets suivant les intervalles entre barreaux,
Dans une région intermédiaire comprise sous la gaîne 63, les gatnes 68 et 69 comprennent des prises 72 et 73 de dérivation , pourvues chacune d'un diaphragme de réglage 74, ces prises 72 et 73 se trouvant raccordées aux gaines 11 et 12.
Dans l'espace laissé libre derrière les caissons 4 et la branche transversale de la conduite 70, sous la plaque 7 est disposé un ventilateur surpresseur 75 dont l'ouïe d'aspira- tion s'ouvre également sous la gaine 63 et dont le refoulement correspond à un tube sensiblement axial 76 sur lequel se raccorde un canal courbe 77 aboutissant au conduit 54 de pul- sion des cendres.
Par ailleurs, à l'extrémité de la conduite axiale 76 est prévue une Jonction à deux branches 78 (à dia- phragme de réglage et volets d'obturation non représentés) qui par transformatiou de action se raccordent à des tubulures 79 et 80, disposées sous les gatnes latérales 11 et 12,
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pourvues de branches ascendantes à terminaisons coudées, péné- trant respectivement dans les raccordements 72 et 73 pour y former des ajutages Injecteurs* Un volet d'inversion automati- que sur conduite 76 dirige l'air aurpressé vers les cendres par 77 ou vers les circuits de soufflage secondaire par 78, 79 et 80.
Le mécanisme d'actionnement du poussoir 8 représenté sur la fig 7 montre qu'un tel poussoir est commandé par des tiges de poussée 81, lesquelles passent dans des guides et ces tiges sont montées par des articulations sur des bielles 82 coopérant avec des plateaux 83 correspondants ayant chacun un maneton ex@@ntré. A ces maneton sont d'ailleurs attelés de* ressorts de rappel 84, L'axe 85 commun aux plateaux 83 est réuni par engrenage à un groupe moteur comportant à sa sortie un embrayage électromagnétique 86 d'entraînement du pignon 87 d'entrée du train d'engrenage par l'arbre de sortie 88 d'un variateur de vitesses 89, dont l'arbre d'entrée est actionné par le réducteur 90 entraîné par un moteur électrique 91.
La forme d'exécution montrée sur lea fig. 8 et 9 et qui concerne un foyer-brûleur de moindre puissance diffère par des détails, en dehors de l'échelle de construction, de celui qui vient d'être décrit. Dans cette représentation, il apparaît que la membrure 5a qui supporte l'ensemble est agencée pour reposer par des roulettes 92 sur une voie de roulement, ce qui permet ainsi l'éloignement et le rapprochement dudit foyer-brûleur de l'ouverture 28a de l'appareillage d'utilisa- tion, Le déversoir 9a doit être porté uniquement par la mem- brure 5a et ne pas reposer sur la cloison 10a Des raccords, de préférence à jonction et séparation rapides, doivent être prévus notamment entre le conduit 54a de soufflage des cendrée et la manche 77a solidaire du chariot ainsi constitué.
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En ce qui concerne l'alimentation en charbon cette dernière peut être faite grâce à une via 93 transversale, puisant le combustible dans une soute pour l'amener dans une trémie intermédiaire 41a communiquant par l'orifice corres- pondant avec la boîte pu se meut le poussoir 8a, ladite via ' pouvant être rétractée lorsque le déplacement du foyer-brûleur est nécessaire.
Comme il s'agit d'un foyer de moindre puissance, le refroidissement du pignon 17a peut être fait au moyen d'une simple gaine 32a avec une alimentation par ses deux extrémités à partir des gaines-supports 11a et 12a et avec une unique sortie ascendante médiane 94 qui, par un conduit 95 coudé ramené l'air de rafraîchissement, dudit pignon, grâce à un ajutage 96, vers la boîte-guide du poussoir, afin d'assurer le refroidissement de ce dernier ; quantité de produits distillés sous la partie antérieure de la voûte 15a ne nécessite pas, dans la région la plus chaude, un contaot immédiat aveo un aussi grand débit d'air secondaire que dans le cas du foyer très poussé,
De même, une unjque sortie d'air secondaire 38a dans chacun des piédroits peut suffire.
Les ajutages de voûte, non représentés, sont également moins nombreux.
Le'fonctionnement des appareillages ainsi décrits est le suivant
Le combustible, et notamment le charoon flambant, amené par le poussoir 8 s'amasse et se tasse en couche épaisse entretenue sous la voûte 15 dans laquelle s'établit, en tête du foyer une zone d'intense combustion-gazéification.
En effet, dans cette région, le combustible qui est très proche de cette voûte, est donc l'objet du rayonnement intense de
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cette paroi et des piédroits, malgré le refroidissement de protection du pignon 17 et du poussoir, de sorte que l'on obtient une combustion accélérée des distillats et d'une partie du combustible, avec régularisation immédiate de la structure du lit par gonflement homogène et agglutination, la répartition de ces deux phénomènes étant rapidement uniforme,
Par comparaison avec les foyers du type à grille mécanique, par exemple, la couche formée dans un tel foyer- brûleur est d'une épaisseur majorée de 50 à 150% comptée sur du charbon frais, et cette épaisseur est encore renforcée par le gonflement du combustible utilisé,
Ces deux phénomènes conjugués de gonflement et d'agglutination des charbons flambants, du type de ceux qui sont uesignés dans la Classification internationale par les. nombres conventionnels 611, 621, 622 632, 633, 634 635, 711, 721 par exemple, assurent non seulement une combustion et une gazéification d'excellentes qualités, en régularisant de façon homogène la perméabilité du lit vis-à-vis des tra- versées gazeuses, air primaire et distillats, dans toutes les zones de la longueur de ce lit, mais encore, en conséquence directe, le raccourcissement du feu, ce qui permet une marche avec des grilles relativement très courtes,
Comme la perméabilité d'une telle grille n'a pas besoin d'être supérieure à celle relativement faible du lit en cours de combustion, ladite grille peut être très simple,
comme ci-dessus décrit} on lui donne une perméabilité au plus équivalente et comme le gonflement et l'agglutination augmentent en fait le calibre d'origine du combustible, cette l'orme simple à barreaux fixes, parallèles, lisses, aisé- ment remplaçables grâce à une pose dans des râteliers d'extré.
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mité prévus sur les membrures, facilite en outre le glissement d'ensemble de la couche cohérente, sous l'action du poussoir, conjuguée à la pente de ladite grille* Cette coucha cohérente diminue simplement d'épaisseur vers la région postérsure de la grille et à la base de cette dernière, où ladite couche n'est plus composée que de cendres sans cohésion, qui se brisent au passage sur le seuil 9 et se pulvérisent au choc sur la grille 43, comme ci-dessus décrit,
La combustion dans la zone d'ignition est activée au maximum ainsi que la gazéification, grâce au soufflage d'air primaire arrivant par la bride 19 face au poussoir en position d'enfoncement. On obtient ainsi l'action optimale sur la gazéification 4 caractère quasi instantané, sur le gonflement et sur l'agglutination.
Grâce aux clapets 20 à 22, il est d'ailleurs possible, lors d'une réduction d'allure, de diminuer la plage soumise au soufflage principal sans pour cela réduire concur- remment la pression d'air. Le ventilateur peut donc être à allure unique. -
L'air secondaire chaud, grâce aux soufflages conver- geant par les ajutages de voûte et par les ouvertures 38 se faisant face des piédroits, est soumis à une division poussée et à une forte turbulence, de sorte que les gaz de distillation sont brûlés à températures élevées, en émettant un rayonnement important, ce qui permet d'une part, un chauffage intense de la voûte et de la face exposée du lit de combustible, et la conduite de la combustion complète avec un excès d'air total réduit, d'autre part, de sorte que le rendement de la combustion est optimal,
Pendant les réductions d'allure de marche, la
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commande du volet 65 permet de réduire en marne temps les débita d'air primaire et secondaire. De même, les chaînes 23 sont manoeuvrées pour remonter, vers la partie antérieure de la grille l'ensemble des clapets 20 à 22 et toua ces organes, chaînes et obturateurs peuvent être actionnée de façon conjuguée à partir d'une commande unique, qui est celle du réglage du variateur 89 placé dans la transmission du poussoir 8,
Pour la marche au ralenti, en attente ou veilleuse le ventilateur 66 peut être arrêté, de même que le moteur 91 du poussoir alors que l'embrayage électromagnétique est mis au repos.
Un contacteur commandé par un thermostat ou un manostat sur l'utilisation peut à cet effet couper le courant fourni aux deux moteurs en cause et à l'embrayage,, De cette façon, grâce a. ses ressorts, le poussoir revient à la position d'obturation, Ce contacteur est avantageusement un inverseur qui permet, pendant cette période d'attente, l'alimentation du moteur du surpresseur 75 Pendant la marche du surpresseur on met en action également le broydur 57 par son moteur 58 à l'aide d'une alimentation commune des moteurs correspondants,
On conjugue ainsi l'exécution de la phase d'évacuation des cendres avec une alimentation du foyer en air secondaire à débit extrêmement réduit, par influence, sous l'action des ajutages 79 et 80,
dans les caissons laté- raux 11 et 12. Le feu est ainsi entretenu et prêt à un nouveau démarrage.
L'embrayage électromagnétique 86 est aussi utilisé comme limiteur d'efforts et cette limitation est susceptible d'être réglée de façon potentiométrique; il reçoit son alimentation en parallèle sur celle du moteur 91, Une sécurité est prévue pour couper cette excitation en cas
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de blocage du poussoir par un corps étranger.
En oe qui concerne le surpresseur 75, l'alimenta- tion peut être assurée, indépendamment de l'inversion préci- tée, par une minuterie, afin d'assurer périodiquement en marche normale l'évacuation des cendres. Pendant cette marche normale, il y a lieu de fermer la communication entre ledit surpresseur et les ajutages 79 et 80, afin de ne pas perturber l'alimentation en air secondaire et afin de renforcer l'action évacuatice, à l'aide d'obturateurs à commande éleotromagnéti- que sur la dérivation 78, De tels obturateurs n'ont pas été représentés.
Comme on le voit plus spécialement sur la fige 8, les phases de fonctionnement décrites sur les formes d'exé- cution des fige 1 à 7 peuvent s'appliquer de façon homologue, même compte tenu de la simplification apportée en ce qui concerne l'appareillage d'évacuation des cendres, lequel ne comporte plus qu'un seul volet automatique 46a
En ce qui concerne l'alimentation en combustible, il est à remarquer également que les ressorts 84 sont dans tous les cas capables, même lors d'une panne électrique, d'assurer le refoulement du poussoir 8 uaus sa position d'enfoncement, action facilitée par la coupure dans l'embrayage,
Il va de soi que sans sortir du cadre de l'inven- tion, on peut apporter des modifications aux formes d'exécu- tion qui viennent d'être décrites.
C'est ainsi que l'incli- nai@n des grilles est, do façon préférable, d'environ 15 , mais une toile inclinaison peut être comprise entre 5 et 20 La divergence entre couche de combustible et voûte pourrait être variée, le profil de voûte pouvant être cylindrique ou autre. De même, au lieu d'une alimentation en charbon par pous-
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soir obturateur alimenté à partir d'une trémie réserve ou à partir d'une vis transversale de puisage en soute, tout autre moyen d'alimentation forçant à la confection d'une couche épaisse dans la région d'introduction du combustible pourrait 8tre utilisé.
En ce qui concerne les puissances et les tailles des appareillages en cause, de larges variations sont admissibles mais, pour une puissance donnée, comme dans le cas des brûleurs à combustibles liquides, il y a toujours avantage à utiliser une pluralité de foyers -brûleurs, chacun d'entre eux ayant seulement une puissance de marche moyenne, égale à une fraction de la puissance totale requise* Enfin, les foyers-brûleurs de grande puissance peuvent également être montés sur galets ou roulettes aussi bien que ceux de puissance plus faible pour les rendre également mobiles.
D'autres éléments de commande conjugués et d'automaticité pourraient aussi être adjoints aux dispositions ci-dessus décrites. De plus, pour conférer à de tels foyers- brûleurs les mêmes avantages d'allumage que ceux qui sont rencontrés sur les brûleurs à combustibles liquides, ces foyers peuvent être pourvus de sondes d'allumage éclipsablies, pénétrant latéralement dans la couche de combustible, sondes formées par des résistances électriques blindées, par exemple. Enfin, les clapets de caisson de grille pourraient être commandés autrement que par chaînes, par vis et écrous, par exemple, avec une commande respectant ou non la constance de leurs distances mutuelles.
Comme on le voit sur la fig, 10, le foyer-brûleur est pourvu d'une grille lb constituée de barreaux lisses parallèles et inclinés, à section rectangulaire, relativement serrés, dont les extrémités sont traversées par des tiges 100
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et 101 munies d'entretoises d'écartement des barreaux, cas tiges étant portées à leurs extrémités par les bords des membrures latérales d'un caisson 4b placé soua ladite grille,
Le caisson inférieur 4b est en fait constitué de deux éléments de cornière 102.
Ces éléments sont soudés par la bordure de l'une de leurs ailes sur un fond 103 à borde relevés, boulonnés sur les montants 104 d'une membrure externe, ladite membrure étant enveloppée par la tôle 63b d'une envelop- pe extérieure récupératrice du rayonnement, Entre les ailes verticales des cornières 102 est placé un clapet plein 22b porteur en son centre d'un écrou coopérant avec une vis de réglage 105 pourvue à son extrémité dépassant du caisson 4b d'un engrenage droit 106 permettant le réglage extérieur de la position dudit clapet par une crémaillère plate engagée et manoeuvrée à la main,
Un clapet unique 20b monté sur un axe de pivotement est disposé en amont du clapet* 22b,
à distance relativement réduite du bord antérieur de la plaque lisse 7b qui recouvre les barreaux de grille dans leur région la plus haute et qui sert de fond à la botte à poussoir où circule le poussoir 8b,
Sous cette plaque lisse 7b, le caisson 4b est pourvu d'une contre-plaque 107 s'étendant jusqu'au fond postérieur du caisson et sous cette contre-plaque 107 est placé, dans des glissières, un obturateur perforé 108 for- man diaphragme à réglage fixe pour l'admission de l'air primaire. Le fond du caisson 4b est pourvu, en amont du diaphragme 108, d'une manche 109 verticale sur laquelle est montée une manchette 110 coulissante de raccordement à une tubulure qui sera décrite ci-après.
A la partie postérieure de ce fond est raccordée la conduite de refoulement 111 d'un
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ventilateur et au niveau de ce raccordement, les ailes verticales des cornières 102 présentent des échancrures 112 servant d'admission à l'air secondaire comme cela apparaîtra ci-après, éohanorures éventuellement associées à des diaphragmes d'ajustage de pression et de débit.
Sur la partie antérieure de leur longueur, les ailes horizontales oo-planaires des cornières 102 servent de support aux piédroits 14b du foyer. Ces piédroits suppor- tent une voûte plate 15b Ces piédroits et cette voûte sont formés d'éléments briquetée, les voussoirs de la voûte présen- tant des embrèvements assurant leur tenue en coopération avec des boulons et cales qui les solidarisent de la membrure du foyer.
Du côté de l'ouverture du foyer, le briquetage de piédroit et de voûte est pourvu d'une nervure 113, en re- lief. Du coté du fond du foyer, l'ensemble de ce dernier est fermé par un pignon 17b également briqueté, présentant une nervure 114 périphérique analogue à la nervure 113 et au travers de ce pignon est aménagée une ouverture pour le poussoir 8b dans un bardage de tôle Dans la région posté- rieure de ce bardage est aménagée une rampe de refroidissement 32b qui communique, d'un côté, par un conduit ascendant 34b avec l'un des caissons à air secondaire en traversant l'aile horizontale de la cornière 102 correspondante et qui, de l'autre coté, s'ouvre dans un conduit coudé 115 dont le débouché est orienté vers la face supérieure et vers la tête du poussoir 8b,
en contournant une trémie d'alimenta- tion 41b dont le fond ouvert est situé au-dessus de la face supérieure pleine dudit poussoir, cette ouverture étant démasquée lors du recul de ce dernier.
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Sur lea nervures 113 et 114 sont accolées des cloisons réfractaires (ou en amiante comprimée) latérales 116 et supérieure 117, maintenues par boulonnages sur les membrures
104, de sorte que le briquetage ci-dessus décrit est entouré par une gaîne 118 de distribution d'air secondaire.
De plus, à cet effet, lea cloisons 116 ------ latérales sont boulonnées à leur partie basse sur les parties relevées du fond 103,
Aux emplacements convenablement choisis dans le briquetage de la voûte, sont aménagées des perforations 37b et distribution d'air secondaire dans le foyer et, de même, le briquetage des piédroits 14b est pourvu de perfora- tions 38b analogues,
Les membrures 104 soutiennent une paroi de tôle 63b qui forme une enveloppe de récupération du rayonnement du foyer et l'ensemble ainsi formé est soutenu à distance, par des galets 92b. d'une voie de roulement, le jour Inférieur entre voie et bord de ladite tôle permettant l'aspiration de l'air,
L'air est aspiré par l'ouïe 65b d'un ventilateur unique 66b centrifuge, cette ouïe étant garnie d'une persienne de réglage d'admission non représentée.
Le refoulemert coudé de ce ventilateur aboutit au conduit 121 par une partie déportée latéralement 119. La roue de ventilateur est action- née par poulies et courroie 120 à l'aide d'un moteur unique
121 soutenu par la région arrière de la membrure 104 et ce moteur actionne en même temps, par un accouplement 122, l'ar- bre d'entrée d'un réducteur 88b dont l'arbre de sortie est pourvu d'un embrayage électromagnétique 86b entraînant un plateau 83b, à périphérie dentée, pourvu latéralement d'un maneton unique actionnant la bielle à fourche 82b articulée directement à l'intérieur du poussoir 8b,
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Un arbre solidaire du plateau 83b sort extérieure- ment du réducteur 88b et porte un pignon à chaîne 120 dont la chaîne 121 actionne le pignon 123 d'un désagrégateur à cendres,ce désagrégateur comportant deux axes 124 et 125 à éperons croisés, axes liés entre eux par une paire de roues dentées 126, 127 constamment enprise.
La partie dentée du plateau 83b entraîne une chaîne 128 dont le brin inférieur passe sur un tendeur 129 de relevage, ladite chaîne entraînant par une roue 130 l'axe 131 duquel on rend solidaire une vis d'alimentation 93b amovible et susceptible d'être disposée d'un coté ou de l'autre de la trémie 41b.
Latéralement, et au niveau convenable fonction de l'encombrement du carter du ventilateur 66b, le poussoir est pourvu de part et d'autre, d'une paire d'oreilles 132 formant cupules, a l'intérieur desquelles s'appuient les extrémités de ressorts 84b travaillant 4 la compression et destinés, en coopération avec des appuis fixes 133 corres- pondants, au rappel en position de fermeture du poussoir 8b.
Pour des raisons de clarté du dessin, un seul de ces ressorts a été montré sur la fig.11 à l'état comprimé, le poussoir étant en position de rétraction,
L'extrémité inférieure du caisson 4b surmonte une trémie 61b de collecte des tamisages, Le désagrégateur à cendres surmonte une trémie 42b de collecte des cendres et cette trémie est obturée à sa partie basse par un volet 46b oscillant, pourvu d'un contrepoids de rappel automatique à la fermeture, mais l'axe dudit volet est relié par un embiellage et un lien au maneton du plateau 83b.
de façon à provoquer l'ouverture de ce volet lorsque ledit maneton atteint sa position extrême de recul,
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tel deux trémies 61b et 42b sont raccordées à une virole 50b dans laquelle s'introduit de façon excentrée et le plus bas possible un tube 51b de soufflage, relié par une manche 134 coudée affleurant une fouille 135 au niveau de la voie de roulement des galets 92b. pour recevoir le collet de la manchette coulissante et relevable 110. La paroi antérieure de la virole 52 est pourvue, au-dessus de la conduite 51b, d'un clapet automatique 55b d'admission d'air de soufflage des cendres pulvérulentes accumulées éventuelle- ment au-dessus de ladite conduite 51b.
La dérivation 109 est normalement obturée par un clapet 136 en position basse et ce clapet, en position haute, vient fermer le caisson 4b Ce clapet est manoeuvré par son ave grâce à une commande électromagnétique non représentée et qui sera décrite ci-après.
Comme on le voit sur la fige 15 et sur la fig. 10, le foyer-brûleur ci-dessus décrit peut être approché par un nez 137 formé dans le briquetage des piédroits et de la voûte, en engagement dans l'ouverture 138 d'une chaudière 139, reliée par un conduit 140 d'évacuation de fumée à une cheminée 141 dans un édifice à chauffer par ladite chaudière. Dans la chauf- forte 142 et plus spécialement, sortant de la fouille 135,un conduit 143 relié à la virole 50b, par les coudages convenables, aboutit à un appareil 144 séparateur de l'air de soufflage et des cendres entraînées. Cet appareil est relié à une poubelle 145 qu'il surmonte, grâce à une jonction amovible à étan- chéité.
Comme on le voit sur la fig. 14, l'appareil 144 comprend un caisson cylindrique dans lequel débouche tangentiellement la conduite 143 et ce caisson est ouvert à
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sa partie inférieure au-dessus de la poubelle 145, Le mouve- ment giratoire centrifugeant les particules solides sur la paroi de ce caisson est aidé par un alletage interne 146, A l'intérieur de l'ailetage est prévue une manche de sortie ascendante à air 147 centrale, ouverte à ses deux extrémités et celle d'entre elles qui dépasse au-dessus du fond supérieur dudit caisson est coiffée par un sac à poussières 148, per- méable uniquement à l'air et retenant les poussières fines qui auraient refusé de se déposer.
Comme on le voit sur la fig, 18, l'appareil 144 et la poubelle 145 peuvent être places dans la chaufferie 9 ou à l'extérieur, comme le montrent les emplacements 145a et 145b faisant ressortir des variantes.
A coté de la chaufferie 142 est installée une soute à charbon 149 pourvue d'un soupirail grillé 150 d'appro- visionnement. Une trappe d'accès pourvue d'une porte 151 fait communiquer la chaufferie et la soute,
Le fond de cette soute est pourvu d'un plancher dièdre 152 reposant sur des tasseaux 153 fixés aux murs et sur des supports médians 154. Sur les supporte 154 est posée une gouttière 155 dans laquelle s'étend la via 93b. Cette gouttière traverse un tampon 156 fermant l'ouverture 157 d'une cloison 158 de séparation entre soute et chaufferie.
Cette vis est contenue, intérieurement a. la chaufferie 142, dans un conduit tubulairo 159 pourvu de regarda 160, ledit conduit aboutissant à l'une ou l'autre des parois latérales de la trémie 41b.
Le fonctionnement de l'appareillage ainsi décrit est, pour l'essentiel identique à celui qui a été mentionné dans le début de cette description en regard des fig. @ à 9
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en ce qui concerne l'alimentation, la combustion du charbon et l'alimentation en air primaire et secondaire ainsi que l'évacuation des cendres, les parties d'appareillage analo- gues à celles qui ont été décrites dans ledit début de description ayant été ci-dessus affectées de références identiques mais avec l'indice b.
Dans le présent foyer, l'inclinaison de grille est relativement faible et elle est à peu près de 5 par rapport à l'horizontale.
Comme le ventilateur est unique pour l'air primaire, l'air secondaire et la chasse pneumatique des cendres, la pression au refoulement est choisie pour donner la valeur maxi- male nécessaire à ladite chasse et les pressions décroissantes nécessaires aux refoulements d'air secondaire et d'air pri- maire sont créées par les diaphragmes, notamment le diaphragme 108,
Le clapet papillon 20b asservi au réglage de marche est susceptible de créer on tête un compartiment de fort soufflage utilisé au démarrage et pendant les périodes de marche réduite, comme cela apparaîtra ci-après. En position d'ouverture du papillon 20b, le clapet réglable 22b détermine l'étendue du compartiment de soufflage d'air primaire en régime maximal.
L'étendue des ouvertures 112 associées éventuelle- ment h des diaphragmes non représentés, détermine le réglage de l'air secondaire.
En dérivation sur cet air secondaire , le conduit
32b permet le refroidissement du pignon 171,de la boîte à poussoir et dudit poussoir 8b, en protégenat d'ailleurs la trémie 41b de tout échauffement. Le poussoir lui-même
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est finalement refroidi par le jet débita par l'ajutage 115. Ce jet, pendant la manoeuvre du poussoir, protège la plaque supérieure de ce dernier en empêchant d'ailleurs tout refoulement de flammes et de gaz provenant dudit foyer,
La marche automatique de l'ensemble est assurée principalement par un thermostat à contact électrique placé sur' la chaudière ou dans l'ambiance à chauffer et par une minuterie ou horloge à programme, Indépendamment d'un bouton de marche et d'arrêt.
Le thermostat est susceptible de déclencher la minuterie et celle-ci peut être aussi mise en route lors de l'allumage.
Les persiennes de l'ouïe 65b sont manoeuvrées par des moyens électromagnétiques et elles permettent soit la marche réduite avec une réduction du débit do l'air, soit la marche à plein. La même commande électromagnétique actionne le papillon 20b et le clapet 56,
Une sonde d'allumage 161 peut être glissée latéra- lement dans le foyer, sonde constituée par une résistance élec- trique blindée alimentée pendant un certain temps sous l'ac- tion d'un interrupteur. La commande en est manuelle, mais on peut aussi envisager la commande automatique 4 partie de l'horloge, aussi bien en ce qui concerne son alimentation que sa mise en place et sa rétraction.
Un bouton de mise en route et d'arrêt est également prévu pour l'ensemble de l'appareillage et ce bouton provoque l'alimentation du moteur 121 et l'entraînement de la vis 93b, du poussoir 8b, indirectement , par l'embrayage électromagné- tique 86b dont l'excitation est réglée par un potentiomètre en vue de limiter-les efforts, ainsi que l'entraînement direct du ventilateur. Tant que le thermostat n'a pas atteint la
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température de fonctionnement souhaitée, le moteur 121 fonctionne mais la minuterie peut provoquer périodiquement une mise hors d'action de l'embrayage 86b pour éviter un remplis- sage exagéré du foyer.
C'est ainsi que, lors du départ à froid, on provoque manuellement une alimentation de charbon sur la grille par deux cycles de poussoir, puis on procède a l'allumage par la sonde électrique 161 qui est mise hors circuit et extraite au bout du @emps d'allumage et le cycle de fonctionnement du foyer-brûleur doit commencer par une marche à allure réduite,
Cette marche à allure réduite est celle qui permet à la voûte et aux piédroits de monter en température à une valeur suffisante pour jouer leur rôle de radiateur sur le lit de combustible en cours d'ignition et de combustion, en morne temps que chauffer suffisamment l'air secondaire,
Pendant cette période de marche à allure réduite, il n'y a pas d'alimentation en charbon, l'embrayage 86b demeurant découplé,
le charbon placé à froid est allumé par la sonde ou le charbon restant du cycle précédent étant suffisant,
Les persiennes d'aspiration de l'ouïe 65b sont fermées et réduisent à une faction convenable le débit de l'air,
Le compartiment de soufflage en tête est réduit en longueur grâce au dressage du papillon 20b.
Par contre, dès que la marche réduite a produit ses effets, pendant le temps déterminé par l'horoge à pro- gramme ou par la minuterie, l'appareillage passe sur la marche en régime normal, ce qui provoque la mise en action de l'embrayage 86b et en conséquence l'ouverture des
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persiennes, l'abatage du clapet 20b et les marches périodi- ques du clapet 138 de soufflage des cendres, alors que le broyage est constamment en action.
Au moyen de l'horloge, il est possible de commander cette marche à plein régime pour des périodes de temps de marche et d'arrêt alternées, sans que les arrêta soient trop prolongée pour ne pas permettre une réduction trop importante de la température de la voûte et des piédroits,
En cas d'action à la coupure du thermostat, on commande le découplage de l'embrayage, de sorte que le pous- soir, quelle que soit sa position, redessend en situation d'obturation sous l'effet des ressorts 84b. Le clapet 136 s'ouvre, de sorte que la ventilation est maintenue au maximum sur l'air secondaire et sur le circuit de soufflage des cendres, la minuterie limitant toutefois cette phase par une coupure de l'alimentation du moteur 121.
A ce moment, toute ventilation s'arrête et la minuterie ou l'horloge comporte un mécanisme de remise à zéro, préparant ainsi la reprise du cycle.
Au moment où le thermostat enclenche à nouveau, il provoque une relance automatique par action sur la minuterie qui entraîne une reprise supla marche réduite pendant le temps prédéterminé, avant reprise sur la marche de régime,
Pour répondre 4 des besoins spéciaux, de réduction périodique ou permanente à une marche en puissance fraction- naire du foyer-brûleur, le réducteur 86b peut être pourvu d'un étage à changement de vitesses, auquel correspond une ouverture intermédiaire limitée des persiennes du ventila- teur, Sans rien changer d'autre au mécanisme, une commande manuelle peut réaliser le changement de marche, pour les périodes de demi-saison, par exemple.
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A process for the combustion of coals which are agglutinating, swelling and have a high content of volatile matter, such as flaming coals and an @ areillages permitting. implementation of such a method "Page 9, line 17 read:" 18 "instead of:" 8 "Page 10, bottom line 6 read" 35 "instead of 15" Page 25, line 7 read: " 50b "instead of:" 52 "Page 25, line 16 read:" As seen in Fig. 10 "instead of:
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"138" to the Minister of Economic Affairs and Energy
Industrial Property Department
Brussels.
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to the Minister of Business
Economic and Energy
Industrial Property Service Brussels
We kindly ask you to have this letter of amendment attached to the patent application file to be valid as of right and for a copy to be attached to any copy of the patent which may be requested.
With our anticipated thanks, please accept, Mr. Minister, the assurance of our highest consideration.
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A process for the combustion of agglutinating coals, swelling and with a high content of volatile materials such as flaming coals and apparatus allowing the implementation of such a process.
Charcoal stoves are generally built to be walkable, without major transformation with all kinds of charcoal, lean and anthracite as well as flaming. However, it is possible, thanks to a specialization of a type of fireplace, to greatly reduce the cost of the installation and to obtain at the same time a better efficiency,
The object of the present invention is precisely, by specializing a hearth for a solid fuel
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such as flaming coals, to allow high efficiency operation, with practical operating conditions, equivalent to those permitted by liquid or gaseous fuel burners, for an investment and maintenance comparable to those of said burners,
but benefited by the price of the solid fuel used,
The invention comprises for this purpose a method of burning coals that are clumping, swelling and have a high volatile content, such as flaming coals, in which method said coals are burnt in a thick layer 4 the ignition by subjecting said thick layer to heat. a thermal shock accentuated, this ignition receiving only a relatively small quantity of primary air, said layer being propelled for its combustion in the vicinity of secondary air inlets, delivering violent, turbulent and hot currents and being, in end of propulsion, after completion of said combustion, brought to an ash collection location *
Such an operating process makes it possible to obtain,
in the ignition zone, an abundant distillation and an accelerated combustion which regularizes the structure of the bed by homogeneous swelling and uniformly distributed agglutination, a decrease in the extent where the combustion of the cokes is completed and, consequently, a shortening of the length of the fire.
The implementation of such a method only involves the use of a simple and compact device.
The invention also comprises such apparatus * and in particular a hearth in which an inclined grid with fixed elements formed by parallel, smooth and smooth bars.
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relatively tight, is associated on one side with a shuttering fuel supply mechanism, on the other, lower, with an ash evacuator, with a radiant vault, at a relatively short distance above the layer in its region of maximum thickness and with distributors for supplying primary air under said grille and secondary air, mainly under said vault.
Such hearths, forming real burners, are of economical construction and simple maintenance; they offer a high yield; they are adaptable to various maximum powers and, in each category, their operating flexibility is extended; they are easily associated with fuel and air supply devices, as well as with ash removal mechanisms, such assemblies offering automation possibilities comparable to those found for gas burners. fluid fuels, even with regard to ignition, so that the users are relieved of all handling and surveillance, advantages enjoyed by installations using liquid or gaseous fuels,
In order to allow the adaptation of a stove-burner of the type defined above,
applying such a method, at relatively low heat outputs, such as those found in domestic fireplaces for single family dwellings, apartments and the like, the grid is significantly less inclined. It is associated with a substantially flat vault provided with equally flat piers.
These vaults and piers are bricked using refractory elements, the vault elements being provided
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of embellishments allowing their attachment,
The secondary air inlets are formed by simple perforations passing through the brick elements,
The flat refractory plates are arranged around the briquetted casing of the hearth-burner, leaving with said briquetting gatnes where secondary air is admitted.
The cooling of the gable of the vault is ensured by a / single duct receiving a bypass stitched on a secondary air box and the outlet of said single duct is made by a bent sleeve bringing the cooling air to the outside of the gable. a jet intended to cool the pusher. This cooling takes place mainly on the upper face of said pusher so that at the opening of the loading orifice, when said pusher is retracted, the blowing prevents any backflow of flames or gas from the hearth towards the fire. fuel supply.
In the box surmounted by the grille and which ensures the distribution of primary air, is mounted a solid valve, adjustable in the longitudinal position and, upstream, a second mobile valve, which can be eclipsed when operating at full speed. In addition, there is provided an adjustable diaphragm 4 at the origin ensuring the dosage of the primary air in general and, upstream of said diaphragm, a valve capable of closing the alternative. either the aforementioned box or a bypass duct for alternately blowing the ash or supplying primary air.
In fact, for the sake of simplification, such a hearth-burner is provided with a single fan assuming all the functions of supplying secondary air, supplying primary air and supplying ash blowing air,
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This fan has discharge pressure characteristics adapted to those necessary to carry out the ash blowing and the adjustment of the pressures of the primary air and of the secondary air is made to lower values by means of adjustable diaphragms, placed in the corresponding ducts, bypassing the discharge of said fan *
As regards the coal supply, the upper face of the pusher is surmounted by an intermediate hopper whose opening is revealed by the retreat of the front edge of said pusher.
The upper part of this hopper receives, a slow transverse via of full engagement, said screw being actuated by a chain return from a wheel placed on the secondary of a clutch disposed on the output of a reducer, it -even driven by a single motor drive general fan and reducer.
As regards the ash evacuation, the front part of the grate and its threshold surmount a roller chopper placed at the top of an ash hopper and surmounting a sealed valve which opens periodically under the traction of a cable connected to the crankpin of the. control of the pusher, the movement of the rollers being controlled by a chain transmission from the output shaft of the reducer.
An oapotage surrounds the whole of the hearth-burner, the motor-reducer unit as well as the fan and all this assembly is mounted on rollers to allow its approach with the opening of a boiler, the one which is normally closed by the door ashtrays in existing boilers for example,
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In the running track is provided an opening for connection with the ash blowing duct, and, fading to this opening, the bottom of the grate box is provided with an eclipsable connection sleeve, with an actuator accessible from the 'outside.
It is advantageous to provide in this way a pit of reduced dimensions, where there also appears a sieve collection hopper, placed facing the low point of the grid box.
The ash is evacuated pneumatically and remotely thanks to a pipe which ends in a filtration and deposition device, letting the blowing air out but depositing the ashes in an adjacent and removable container such as than a trash can,
The fuel can be taken into the hold on one side or the other of the burner unit, by fitting the corresponding screw and it is advantageous to place this via on supports and in a gutter open to the part. upper, this gutter forming the angle of a dihedral floor, slightly raised, provided in said hold,
A device is thus made fully automatic and frees the user from all manipulations thanks to servo-controls of the engine controls,
from the clutch and various valves to both an on and off switch, a program clock and a boiler or room thermostat, for example,
The description which will follow with regard to the appended drawings by way of nonlimiting examples will make it possible to clearly understand how the invention is put into practice while highlighting other advantageous features which
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are of course part of said invention.
Fig. 1 shows a schematic longitudinal section of such a hearth-burner.
Fig. 2 shows a partial profile of the ash removal mechanism.
Figure 3 shows a cross section of such a fireplace.
Fig, 4 shows a schematic cross section of the arch gable.
Fig. 5 shows a section of the fireplace by a plane parallel to the upper face of the grid and close to it,
Fig. 6 shows schematically in section one of the piers of the vault,
Fig. 7 shows the diagram of the mechanism for supplying the fireplace with solid fuel.
Fig, 8 also shows in longitudinal section, but on a larger scale, section similar to that of fig 1, a lower power burner-burner and comprising variants,
Fig. 9 shows in schematic section the vault pinion of the burner of fig, 8,
Fig, 10 shows in section such a relatively low power burner-burner,
Fig, 11 shows a section of said rent-burner by a plane parallel to that of its grid.
Fig 12 shows the fireplace partially in section, on a plane parallel to that of the grids but passing above the vault.
Fig. 13 shows a cross section of the fireplace,
Fig 14 shows 4 smaller scale the device
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ash collection,
Fig. 15 shows in profile and schematically the installation of such a hearth-burner on a boiler in a building, section taken along line VI-VI of FIG. 16.
Figure 16 shows a partial cross section of the building showing the heating chamber and the fuel tank *
Fig. 17 shows a section through the line VIII-VIII of FIG. 16.
Fig. 18 shows the plan of the installation, with a section made, ** by the line IX-IX of fig, 16.
As seen in fig. 1, the hearth in question, forming a burner, comprises a grid 1 made up of smooth, parallel and inclined bars, with relatively small regular spacings so as to give only an equally low permeability to this grid. These bars rest by their ends on anterior 3 and posterior 2, transverse members (with similar intermediate support if necessary) forming part of a lower box 4, This box rests on support posts and other stays 5 , resting on the ground 6, These bars come into abutment at their lower end and can slide on their upper support, to allow free dilatometric play,
On the anterior side, at the highest part,
the grid is covered by a solid sliding plate 7 of a pusher 8 which will be described below; the lower rear part of the grid comes into contact with an ash weir 9, located in line with a rear support and closing partition 10, separating said hearth from an apparatus for using the heat produced,
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Laterally, the grid 1 is bordered by a pair of boxes 11 and 12 for supplying secondary air, resting on the frames 5, at the same inclination as said grid and serving as a support for the refractory brickwork which forms the pillars 13 and 14 supporta d 'a vault 15.
The rear part of the vault piers, extended to the partition 10 by stepped walls 16, aligned with these piers, forms the opening through which the combustion gases exit. The front part of the vault is closed by a gable 17 under which is fitted a smooth partition 18 which overcomes the passage of the pusher 8. The generatrices of the vault are horizontal, so that they diverge from the plane of the grid . Another flared configuration could be considered.
The box 4 is hollow and its lower wall is joined to a central flange 19 opening out under the solid plate 8, thus forming channels for supplying the primary air under said plate. This box also contains sliding valves 20, 21 and 22 provided with calibrated perforations, with openings decreasing towards the valve 22 which alone is full, said valves being separated by set distances, invariable or not, adjustable in operation. if needed. These valves slide under the grid and on the bottom of the box 4, perpendicular to the plane of said grid under the action of lateral operating chains 23 each closed on itself, chained to which they are directly coupled, in the event that it It suffices to consider the constancy of the gaps between said valves.
Each chain has a strand parallel to the bottom of the box, passing through the latter through end pulleys 24 and 25 to be supported by an outer strand passing over a reference 26 and over a driving pulley 27, all with a view to
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be able to adjust, under the grille, the position of said valves. The latter distribute and limit the zones reached by the primary air supplied by the flange 19 with differential flow rates adjusted under zones thus stepped.
The upper part of the vault 15 and the outer walls of the piers are fitted into the opening 28 of an apparatus for using the heat produced, such apparatus being able to be a changer or the like.
The side boxes 11 and 12 are provided with flanges such as 29. nested in chimneys such as 30 axecnuantes arranged in the piers. In the example shown in FIGS, 1 to 5 'each of the piers has three of these chimneys 30.
In line with the pinion 17, the boxes 11 and 12 have flanges 31, Each of the flanges 31 ends at one of the ends of a transverse duct 32 for cooling the pinion 17, a duct opening through an orifice 33 under the vault 15, to discharge therein, at its outlet, part of the secondary air.
The chimneys 30 communicate with each other through their upper region, inside each of the piers, in a distribution manifold 34. The vault 15 is formed from hollow elements and in each of the briquetted arches there is encountered a duct 35 limited to a solid key 36. Each of the voussoirs has a solid dorsal region but vent nozzles 37 are provided under said arch, thus making each of the ducts 15 communicate with the interior space at the fireplace.
Furthermore, at selected locations on the pedestals, the manifold 34 and some of the chimneys 30 are placed in communication through orifices 38 and 39 with the space inside the fireplace, to ensure the proper distribution of the air jets. secondary, introduced with increasing abundance
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in the combustion completion zone.
The pusher 8 mentioned above is driven, on demand, with a reciprocating movement in its slide, limited at its lower part by the sliding plate 7 and at its upper part by the upper wall 18, which is in contact with one of the conduits 32. This reciprocating movement is limited, for the advances, up to flush with the internal wall of the pinion 17 and, for the backward movement, said movement makes it possible to unmask an opening 40 for communication with a conduit 41 for supplying solid fuel by gravity.
This duct 41, strongly inclined, communicates with a supply hopper not shown,
The pusher actuation mechanism will be described below,
On the rear side of the grid 1, along the low ridge bordered by the weir 9 which surmounts the partition 10, is arranged a chute 42 for receiving the ash, a chute in which is placed a grid 43 with strongly inclined bars. sa connecting to the lower part of a bypass flange 44, This bypass is intended for the passage of agglomerated parts of ash which would not have been pulverized during their fall on the bars 43, Under these bars, the chute 42 is connected to a vertical duct 45.
The base of this duct is closed by a pair of flaps 46 and 47 with automatic return by counterweight in the closed position; these superimposed shutters alternately maintain the shutter.
The ferrule 48 which supports this pair of flaps is connected to a transverse ferrule 50 where a nozzle 51 for the admission of pressurized air is arranged for the expulsion.
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pneumatic ash, nozzle directed towards an ascending duct 52 leading to an ash receptacle not represented in a space closed by an exhaust air filter allowing the pressurized air to pass but retaining all fly ash. For the training of said ash, the partition 53 for closing the shell 50 through which the pipe passes.
54 for supplying the nozzle 51 comprises an automatic valve 55 closed by gravity and which, by opening by influence, admits the entrained atmospheric air, responsible for sweeping the accumulations of pulverulent ash above the nozzle
51.
The flange 44 inclined in the extension of the grid 43 is connected to a duct 56 bringing the agglomerated ash above a crusher 57 whose active members are driven by an electric motor 58. The lower part of the crusher is connected. to an inclined duct 59 Which connects obliquely via a connection 60 to the duct 45.
These agglomerated and crushed ash therefore join the pulverulent ash which had passed directly through the grid 43.
The lower part of the bottom of the box 4 is open and surmounts a collection chute 61 connected by a tube 62 for direct access to the shell 50, in order to expel the ashes or residues which could have passed through the grid 1 and would have fallen. at the bottom of the box, by sieving,
As regards the distribution of the air, the hearth-burner described above is surrounded by a tale liner 63 protecting the exterior space against the radiation lost by the refractory cell, the grid and its box and serving as a suction duct to recover this heat
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in addition to the combustion air, For this purpose, a carefully chosen location of this casing 63 is open for air intake and on the upper wall of this casing 63, a pipe 64 is connected,
provided with an intake adjustment flap 65 and leading to the hearing of a fan 66.
The delivery orifice 67 of this fan ends in a panty repairing this discharge on two lateral ducts 68 and 69 (fig. 1 and 5) which descend and plunge through the wall of the cabinet 63 These two lateral ducts are unite at their lower part in a single duct 70, passing under the box of the grille under the pusher and opening thanks to an adjustable flap 71 in the flange 19.
The arrival of primary air in this region ensures the cooling of the solid plate and of the corresponding face of the pusher and this air is divided into streams according to the intervals between bars,
In an intermediate region comprised under the sheath 63, the gatnes 68 and 69 comprise bypass sockets 72 and 73, each provided with an adjustment diaphragm 74, these sockets 72 and 73 being connected to the ducts 11 and 12.
In the space left free behind the boxes 4 and the transverse branch of the pipe 70, under the plate 7 is placed a booster fan 75, the suction opening of which also opens under the duct 63 and the discharge of which corresponds to a substantially axial tube 76 to which is connected a curved channel 77 terminating in the duct 54 for the pulverization of the ash.
Furthermore, at the end of the axial pipe 76 is provided a junction with two branches 78 (with adjusting diaphragm and shutter flaps not shown) which by transformation of action are connected to pipes 79 and 80, arranged under the side gatnes 11 and 12,
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provided with ascending branches with bent terminations, entering respectively into the connections 72 and 73 to form therein nozzles Injectors * An automatic reversing flap on duct 76 directs the pressurized air towards the ashes via 77 or towards the circuits secondary blowing by 78, 79 and 80.
The actuating mechanism of the pusher 8 shown in FIG. 7 shows that such a pusher is controlled by push rods 81, which pass through guides and these rods are mounted by joints on connecting rods 82 cooperating with plates 83 correspondents each having a crankpin ex @@ entered. These crank pins are also coupled with * return springs 84, the axis 85 common to the plates 83 is linked by gear to a motor unit comprising at its output an electromagnetic clutch 86 for driving the pinion 87 of the input of the train. gear by the output shaft 88 of a speed variator 89, the input shaft of which is actuated by the reducer 90 driven by an electric motor 91.
The embodiment shown in fig. 8 and 9 and which concerns a lower power burner-burner differs in details, apart from the construction scale, from that which has just been described. In this representation, it appears that the frame 5a which supports the assembly is arranged to rest by rollers 92 on a running track, which thus allows the removal and the approach of said hearth-burner from the opening 28a of the 'Equipment for use, The weir 9a must be carried only by the member 5a and not rest on the partition 10a. Connections, preferably with rapid junction and separation, must be provided in particular between the blowing duct 54a ash and the sleeve 77a integral with the carriage thus formed.
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As far as the coal supply is concerned, the latter can be made by means of a transverse via 93, drawing the fuel from a bunker to bring it into an intermediate hopper 41a communicating through the corresponding orifice with the box. the pusher 8a, said via 'being able to be retracted when the displacement of the hearth-burner is necessary.
As this is a lower power source, the pinion 17a can be cooled by means of a simple sheath 32a with a power supply by its two ends from the support sheaths 11a and 12a and with a single outlet ascending median 94 which, by an angled duct 95 returns the cooling air, from said pinion, by means of a nozzle 96, towards the guide box of the pusher, in order to ensure the cooling of the latter; quantity of products distilled under the anterior part of the vault 15a does not require, in the hottest region, an immediate contact with such a large flow of secondary air as in the case of the very thorough hearth,
Likewise, a secondary air outlet unjque 38a in each of the piers may suffice.
The arch nozzles, not shown, are also less numerous.
The operation of the apparatus thus described is as follows
The fuel, and in particular the flaming charoon, supplied by the pusher 8 collects and settles in a thick layer maintained under the vault 15 in which an intense combustion-gasification zone is established at the head of the hearth.
In fact, in this region, the fuel which is very close to this vault is therefore the object of the intense radiation of
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this wall and the piers, despite the protective cooling of the pinion 17 and the pusher, so that accelerated combustion of the distillates and part of the fuel is obtained, with immediate regularization of the bed structure by homogeneous swelling and agglutination, the distribution of these two phenomena being rapidly uniform,
In comparison with hearths of the mechanical grate type, for example, the layer formed in such a hearth-burner is of a thickness increased by 50 to 150% counted on fresh charcoal, and this thickness is further reinforced by the swelling of the fuel used,
These two combined phenomena of swelling and agglutination of flaming coals, of the type used in the International Classification by. conventional numbers 611, 621, 622 632, 633, 634 635, 711, 721 for example, not only ensure combustion and gasification of excellent qualities, by homogeneously regulating the permeability of the bed to tra- gaseous pourings, primary air and distillates, in all the zones of the length of this bed, but again, as a direct consequence, the shortening of the fire, which allows a march with relatively very short grates,
As the permeability of such a grid does not need to be greater than that of the relatively low bed during combustion, said grid can be very simple,
as described above} it is given a permeability at the most equivalent and as the swelling and agglutination in fact increase the original caliber of the fuel, this simple elm with fixed, parallel, smooth, easily replaceable bars thanks to installation in end racks.
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mity provided on the frames, further facilitates the overall sliding of the coherent layer, under the action of the pusher, combined with the slope of said grid * This coherent layer simply decreases in thickness towards the posterior region of the grid and at the base of the latter, where said layer is no longer composed of ashes without cohesion, which break up on passing over threshold 9 and spray on impact on grid 43, as described above,
Combustion in the ignition zone is activated to the maximum as well as gasification, thanks to the blowing of primary air arriving through the flange 19 facing the pusher in the depressed position. The optimum action is thus obtained on the gasification 4 character almost instantaneously, on the swelling and on the agglutination.
By virtue of the valves 20 to 22, it is moreover possible, during a reduction of speed, to reduce the range subjected to the main blowing without thereby reducing the air pressure concomitantly. The fan can therefore be single-speed. -
The hot secondary air, by the converging blows through the arch nozzles and through the openings 38 facing each other from the piers, is subjected to strong division and strong turbulence, so that the distillation gases are burnt off. high temperatures, by emitting significant radiation, which allows on the one hand, intense heating of the roof and the exposed face of the fuel bed, and the conduct of complete combustion with a reduced total excess air, d '' on the other hand, so that the combustion efficiency is optimal,
During reductions in walking speed, the
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control of the shutter 65 makes it possible to reduce the primary and secondary air flow over time. Likewise, the chains 23 are maneuvered to raise, towards the front part of the grid, all of the valves 20 to 22 and all these members, chains and shutters can be actuated in a combined manner from a single control, which is that of the adjustment of the variator 89 placed in the transmission of the push-button 8,
For idling, standby or pilot operation, the fan 66 can be stopped, as can the pusher motor 91 while the electromagnetic clutch is put to rest.
A contactor controlled by a thermostat or a pressure switch on use can for this purpose cut off the current supplied to the two motors involved and to the clutch, In this way, thanks to a. its springs, the pusher returns to the closed position, This contactor is advantageously an inverter which allows, during this waiting period, the supply of the motor of the booster 75 During the operation of the booster, the broydur 57 is also activated. by its motor 58 using a common supply of the corresponding motors,
The execution of the ash removal phase is thus combined with a supply of secondary air to the furnace at an extremely reduced flow rate, by influence, under the action of nozzles 79 and 80,
in the side boxes 11 and 12. The fire is thus maintained and ready for a new start.
The electromagnetic clutch 86 is also used as a force limiter and this limitation can be adjusted potentiometrically; it receives its power supply in parallel with that of motor 91. A safety device is provided to cut this excitation in the event of
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blocking of the pusher by a foreign body.
As regards the booster 75, the supply can be ensured, independently of the aforementioned inversion, by a timer, in order to periodically ensure the evacuation of the ash in normal operation. During this normal operation, it is necessary to close the communication between said booster and the nozzles 79 and 80, so as not to disturb the supply of secondary air and in order to reinforce the evacuating action, using shutters with electromagnetic control on the bypass 78, such shutters have not been shown.
As can be seen more specifically in fig 8, the operating phases described on the embodiments of figs 1 to 7 can be applied in a homologous manner, even taking into account the simplification provided with regard to the fig. ash removal equipment, which now has only one automatic shutter 46a
With regard to the fuel supply, it should also be noted that the springs 84 are in all cases capable, even during an electrical failure, of ensuring the push-back of the push-button 8 uaus its depressed position. facilitated by the cut in the clutch,
It goes without saying that without departing from the scope of the invention, it is possible to make modifications to the embodiments which have just been described.
Thus, the inclination of the grates is preferably about 15, but an inclination web may be between 5 and 20 The divergence between fuel layer and canopy could be varied, the profile vault can be cylindrical or other. Likewise, instead of a push charcoal supply
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Even if the shutter is fed from a reserve hopper or from a transverse bunker draw-off screw, any other feed means forcing the formation of a thick layer in the fuel introduction region could be used.
As regards the powers and sizes of the equipment in question, wide variations are permissible but, for a given power, as in the case of liquid fuel burners, there is always an advantage in using a plurality of hearths - burners, each of them having only an average running power, equal to a fraction of the total power required * Finally, the high power burner-burners can also be mounted on rollers or casters as well as those of lower power for also make mobile.
Other combined control and automaticity elements could also be added to the arrangements described above. In addition, to give such hearths-burners the same advantages of ignition as those encountered on liquid fuel burners, these hearths can be provided with eclipsable ignition probes, penetrating laterally into the fuel layer, probes formed by shielded electrical resistors, for example. Finally, the gate box valves could be controlled other than by chains, screws and nuts, for example, with a control respecting or not the constancy of their mutual distances.
As can be seen in FIG. 10, the hearth-burner is provided with a grid lb made up of smooth parallel and inclined bars, with rectangular section, relatively tight, the ends of which are crossed by rods 100
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and 101 provided with spacers for spacing the bars, case rods being carried at their ends by the edges of the side members of a box 4b placed under said grid,
The lower box 4b is in fact made up of two angle elements 102.
These elements are welded by the edge of one of their wings on a bottom 103 with a raised edge, bolted to the uprights 104 of an external frame, said frame being enveloped by the sheet 63b of an outer casing collecting the material. radiation, Between the vertical wings of the angles 102 is placed a solid valve 22b carrying in its center a nut cooperating with an adjustment screw 105 provided at its end projecting from the box 4b with a spur gear 106 allowing the external adjustment of the position of said valve by a flat rack engaged and operated by hand,
A single valve 20b mounted on a pivot pin is arranged upstream of the valve * 22b,
at a relatively small distance from the front edge of the smooth plate 7b which covers the grid bars in their uppermost region and which serves as the bottom of the push boot where the push button 8b circulates,
Under this smooth plate 7b, the box 4b is provided with a back plate 107 extending to the posterior bottom of the box and under this back plate 107 is placed, in slides, a perforated shutter 108 for- man diaphragm with fixed adjustment for the primary air intake. The bottom of the box 4b is provided, upstream of the diaphragm 108, with a vertical sleeve 109 on which is mounted a sliding sleeve 110 for connection to a pipe which will be described below.
To the rear part of this bottom is connected the delivery pipe 111 of a
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fan and at this connection, the vertical wings of the angles 102 have notches 112 serving as an intake for secondary air as will appear below, éohanorures possibly associated with pressure and flow adjustment diaphragms.
On the anterior part of their length, the oo-planar horizontal wings of the angles 102 serve as support for the piers 14b of the fireplace. These piers support a flat vault 15b These piers and this vault are formed of brickwork elements, the voussoirs of the vault having recesses ensuring their hold in cooperation with bolts and wedges which secure them to the frame of the hearth.
On the side of the fireplace opening, the brickwork of the podium and vault is provided with a rib 113, in relief. On the side of the bottom of the hearth, the whole of the latter is closed by a pinion 17b also briqueté, having a peripheral rib 114 similar to the rib 113 and through this pinion is arranged an opening for the pusher 8b in a cladding of sheet In the rear region of this cladding is fitted a cooling ramp 32b which communicates, on one side, by an ascending duct 34b with one of the secondary air boxes, crossing the horizontal flange of the corresponding angle 102 and which, on the other side, opens into an elbow duct 115 whose outlet is oriented towards the upper face and towards the head of the pusher 8b,
bypassing a feed hopper 41b, the open bottom of which is situated above the solid upper face of said pusher, this opening being unmasked during the retraction of the latter.
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On the ribs 113 and 114 are joined refractory partitions (or compressed asbestos) side 116 and upper 117, maintained by bolting on the frames
104, so that the brickwork described above is surrounded by a duct 118 for distributing secondary air.
In addition, for this purpose, the side partitions 116 ------ are bolted at their lower part on the raised parts of the bottom 103,
At the locations suitably chosen in the brickwork of the vault, perforations 37b and secondary air distribution in the hearth are arranged and, likewise, the brickwork of the piers 14b is provided with similar perforations 38b,
The frames 104 support a sheet metal wall 63b which forms an envelope for recovering the radiation from the fireplace and the assembly thus formed is supported at a distance, by rollers 92b. a track, the lower day between track and edge of said sheet allowing the suction of air,
The air is sucked in through the outlet 65b of a single centrifugal fan 66b, this inlet being fitted with an intake adjustment louver, not shown.
The elbow discharge of this fan ends in duct 121 via a laterally offset part 119. The fan wheel is driven by pulleys and belt 120 using a single motor.
121 supported by the rear region of the frame 104 and this motor actuates at the same time, by a coupling 122, the input shaft of a reduction gear 88b whose output shaft is provided with an electromagnetic clutch 86b driving a plate 83b, with a toothed periphery, provided laterally with a single crank pin actuating the fork link 82b articulated directly inside the pusher 8b,
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A shaft integral with the plate 83b comes out of the reduction gear 88b and carries a chain sprocket 120, the chain 121 of which actuates the sprocket 123 of an ash splitter, this splitter comprising two axes 124 and 125 with crossed spurs, axes linked between them by a pair of cogwheels 126, 127 constantly engaged.
The toothed part of the plate 83b drives a chain 128, the lower strand of which passes over a tensioner 129 for lifting, said chain driving by a wheel 130 the axis 131 of which is made integral a removable feed screw 93b and capable of being disposed. on one side or the other of the hopper 41b.
Laterally, and at the appropriate level depending on the size of the fan casing 66b, the pusher is provided on both sides with a pair of ears 132 forming cups, inside which the ends of the springs 84b working on the compression and intended, in cooperation with corresponding fixed supports 133, for returning the pusher 8b to the closed position.
For reasons of clarity of the drawing, only one of these springs has been shown in fig. 11 in the compressed state, the pusher being in the retracted position,
The lower end of the box 4b surmounts a hopper 61b for collecting the sieves, The ash crusher surmounts a hopper 42b for collecting the ash and this hopper is closed at its lower part by an oscillating flap 46b, provided with a return counterweight automatic on closing, but the axis of said shutter is connected by a linkage and a link to the crank pin of the plate 83b.
so as to cause the opening of this shutter when said crank pin reaches its extreme retracted position,
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such two hoppers 61b and 42b are connected to a ferrule 50b into which is introduced eccentrically and as low as possible a blowing tube 51b, connected by an angled sleeve 134 flush with a trench 135 at the level of the rolling track of the rollers 92b. to receive the collar of the sliding and lifting sleeve 110. The front wall of the ferrule 52 is provided, above the pipe 51b, with an automatic valve 55b for admitting air for blowing any accumulated powdered ash. lying above said pipe 51b.
The bypass 109 is normally closed by a valve 136 in the low position and this valve, in the high position, closes the box 4b This valve is operated by its ave thanks to an electromagnetic control not shown and which will be described below.
As seen in fig 15 and in fig. 10, the hearth-burner described above can be approached by a nose 137 formed in the brickwork of the piers and the vault, in engagement in the opening 138 of a boiler 139, connected by a duct 140 for evacuation of smoke to a chimney 141 in a building to be heated by said boiler. In the heater 142 and more especially, leaving the pit 135, a duct 143 connected to the ferrule 50b, by suitable bends, leads to an apparatus 144 for separating the blowing air and the entrained ash. This apparatus is connected to a bin 145 which it surmounts, by means of a removable sealing junction.
As seen in fig. 14, the apparatus 144 comprises a cylindrical box into which the pipe 143 opens tangentially and this box is open to
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its lower part above the bin 145, The gyratory movement centrifuging the solid particles on the wall of this box is aided by an internal thread 146, Inside the fin is provided an upward outlet sleeve with central air 147, open at its two ends and that of them which protrudes above the upper bottom of said box is covered by a dust bag 148, permeable only to air and retaining fine dust which would have refused to drop off.
As can be seen in FIG. 18, the device 144 and the dustbin 145 can be placed in the boiler room 9 or outside, as shown by the locations 145a and 145b showing variations.
Beside the boiler room 142 is installed a coal bunker 149 provided with a grilled supply window 150. An access hatch provided with a door 151 connects the boiler room and the hold,
The bottom of this hold is provided with a dihedral floor 152 resting on battens 153 fixed to the walls and on median supports 154. On the supports 154 is placed a gutter 155 in which the via 93b extends. This gutter passes through a buffer 156 closing the opening 157 of a partition 158 separating the hold and the boiler room.
This screw is contained, internally a. the boiler room 142, in a tubular duct 159 provided with a look 160, said duct leading to one or the other of the side walls of the hopper 41b.
The operation of the apparatus thus described is essentially identical to that which was mentioned at the beginning of this description with reference to FIGS. @ to 9
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as regards the supply, the combustion of the coal and the supply of primary and secondary air as well as the evacuation of the ashes, the parts of apparatus similar to those which have been described in the said beginning of the description having been above assigned identical references but with the index b.
In the present fireplace, the inclination of the grid is relatively small and it is approximately 5 from the horizontal.
As the fan is unique for the primary air, the secondary air and the pneumatic ash flush, the discharge pressure is chosen to give the maximum value necessary for said flush and the decreasing pressures necessary for the secondary air discharges. and primary air are created by the diaphragms, in particular the diaphragm 108,
The butterfly valve 20b slaved to the running adjustment is capable of creating on its head a strong blowing compartment used at start-up and during periods of reduced operation, as will appear below. In the open position of the butterfly valve 20b, the adjustable valve 22b determines the extent of the primary air blowing compartment at maximum speed.
The extent of the openings 112 possibly associated with the diaphragms not shown, determines the setting of the secondary air.
As a bypass on this secondary air, the duct
32b allows the cooling of the pinion 171, of the pusher box and of said pusher 8b, moreover protecting the hopper 41b from any heating. The pusher itself
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is finally cooled by the jet flowed through the nozzle 115. This jet, during the operation of the pusher, protects the upper plate of the latter by preventing moreover any backflow of flames and gas from said hearth,
The automatic operation of the whole is ensured mainly by an electric contact thermostat placed on the boiler or in the environment to be heated and by a timer or program clock, independently of an on and off button.
The thermostat is likely to trigger the timer and the timer can also be started when switching on.
The hearing louvers 65b are operated by electromagnetic means and they allow either reduced walking with reduced air flow or full operation. The same electromagnetic control actuates the butterfly 20b and the valve 56,
An ignition probe 161 can be slid laterally into the hearth, which probe consists of a shielded electrical resistance supplied for a certain time under the action of a switch. The control is manual, but we can also consider the automatic control 4 part of the clock, both as regards its power supply as its installation and retraction.
A start and stop button is also provided for the whole of the apparatus and this button causes the supply of the motor 121 and the driving of the screw 93b, of the push-button 8b, indirectly, by the clutch. electromagnetic 86b, the excitation of which is regulated by a potentiometer with a view to limiting the forces, as well as the direct drive of the fan. As long as the thermostat has not reached the
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desired operating temperature, engine 121 operates but the timer may periodically disengage clutch 86b to prevent overfilling of the hearth.
This is how, during the cold start, a manual supply of coal is caused to the grid by two push-button cycles, then one proceeds to ignition by the electrical probe 161 which is switched off and extracted at the end of the @ ignition time and the burner-burner operating cycle must begin with reduced speed,
This step at reduced speed is that which allows the vault and the piers to rise in temperature to a sufficient value to play their role of radiator on the bed of fuel during ignition and combustion, in dreary time to heat sufficiently l secondary air,
During this period of operation at reduced speed, there is no coal supply, the clutch 86b remaining uncoupled,
the charcoal placed cold is ignited by the probe or the charcoal remaining from the previous cycle is sufficient,
The hearing suction louvers 65b are closed and reduce the air flow to a suitable fraction,
The blowing compartment at the head is reduced in length thanks to the training of the butterfly 20b.
On the other hand, as soon as the reduced mode has produced its effects, for the time determined by the program clock or by the timer, the equipment switches to normal mode, which causes the activation of the switch. 'clutch 86b and consequently the opening of
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louvers, the knockdown of the valve 20b and the periodic steps of the ash blow valve 138, while the crushing is constantly in action.
By means of the clock, it is possible to control this operation at full speed for periods of alternating on and off times, without stopping them being too prolonged so as not to allow an excessive reduction in the temperature of the unit. vault and piers,
In the event of action when the thermostat is cut off, the clutch is decoupled, so that the push-button, whatever its position, releases again in the closed position under the effect of the springs 84b. The valve 136 opens, so that ventilation is maintained at maximum on the secondary air and on the ash blowing circuit, the timer however limiting this phase by cutting off the power supply to the motor 121.
At this point, all ventilation stops and the timer or clock has a reset mechanism, thus preparing the cycle to resume.
When the thermostat engages again, it causes an automatic restart by actuating the timer which causes an additional restart of reduced operation for the predetermined time, before resuming to operating mode,
To meet 4 special needs, for periodic or permanent reduction to fractional power operation of the burner-burner, reducer 86b can be fitted with a speed-changing stage, to which corresponds a limited intermediate opening of the fan louvers. - tor, Without changing anything else in the mechanism, a manual control can change the gear, for half-season periods, for example.