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Cette invention a trait à des chaudières pour usages domestiques ou industriels et plue particulièrement à des chaudières du genre de celles possédant une trémie interne d'où le combustible est amené par son propre poids à une grille de brulage inclinée.
De telles chaudières ont été* jusqu'ici recommandées pour l'emploi de combustibles riches tels que dos graina
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d'anthracite, du format wpoia* ou "har . "# qui ont un haut pouvoir calorifique et une température de fusion dès cendrée relativement basse et n'étaient pas appropriées à l'usage de combustibles moins riches tels que des anthracites de basse qualité qui ont une température de fusion de cendres plue élevée et du coke. du type de lui '.. -
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vendu sous la marque oommeroiale "Sunbrite".
Quand des anthracites de basse qualité sont brûlés dans les types de chaudières connus jusqu'ici, il est nécessaire d'accroître la pression de l'air primaire délivré par le ventilateur et ce fait tend à annuler la dépression au-dessus du feu et dans les tubes d'évacuation des gaz à l'intérieur de la chaudière, dépression qui est essentielle pour l'évacuation des produits de? combustion.
Cela peut même créer une pression au-dessus du feu, oe qui peut chasser des gaz nocifs par la trémie à combustible,
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fait danjereux dans certaines oirconatanoee.
Quand du coke du type "Sunbrite" est brûle, il y a en plus la nécessité que la conduite d'amenée du combustible doit être de grande dimension pour permettre au coke de passer sans être retenu. Il eet aussi essentiel, quand on brûle un tel coke, d'employer une épaisseur de combus- tible plus grande, ce qui occupe l'espace nécessaire pour la combustion et pour oette raison même, il est nécessaire d'augmenter considérablement l'espace réservé à la combus- tion au-dessus du feu.
L'agrandissement nécessaire du feu tend aussi à obstruer l'entrée de l'air oecondaire par les ouvertures ménagées à la partie postérieure de la chaudière, et il y a un risque sérieux que, étant donné la grande dimension de la conduite d'amenée du combustible, le feu puisse, dans certaines circonstances, atteindre la trémie à combustible et peut être l'enflammer,
Dans le but de pouvoir brûler des types aussi variés de combustibles, il est désirable d'accroître la pression de l'air primaire ainsi que le volume de la partie où la combustion a lieu et de diminuer la résistance au flux des gaz de combustion au travers des cheminées
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d'évacuation, résistance liée & une augmentation de la surface de transfert de ohaleur,
de telle façon qu'une quantité suffisante de ohaleur puisse être fournie à l'eau entourant les tubes.
Un but de la présente invention est de fournir une chaudière du typa indiqué, qu'on peut facilement ajuster pour l'emploi de combustibles de différentes richesses.
Pour un certain aspeot, l'invention fournit une chaudière du type indiqué comme ayant une conduite d'amenée de combustible de la trémie d'une dimension et d'une forme telles qu'elle puisse amener des moroeaux de coke jusqu'au feu et ayant un régulateur ajustable dans cette conduite pour régler l'épaisseur du combustible dans le feu suivant les types, richesses et dimensions des combustibles employés.
Quant-à un autre aspect, la chaudière du type indiqué a une conduite d'amenée de combustible de grande longueur et refroidie à l'eau de tous ses cotés pour diminuer toute tendance du feu à gagner la trémie. Le oouronne se trouvant au sommet de la chambre de combustion peut inolure une face pliée s'étendant en avant et en arrière à partir du haut de la conduite afin d'amener les flammes et les gaz chauds provenant du feu vers les tubes d'évacuation et de les éoarter du combustible qui arrive.
La dite "couronne" qui se trouve au-dessus du feu accroît également l'espace de oombustion au-dessus du feu, ce qui est nécessaire quand on doit brûler du coke, cas où on doit employer une plus grande épaisseur de combustible.
Le réglage d'arrivée du combustible peut être disposé sous un angle qui accroît la distance du feu à l'entrée du combustible et oe fait se combine au refroidisse- ment par l'eau de la conduite d'amenée de combustible pour
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réduire d'autant plus la possibilité d'inflammation dans la trémie. Ce régulateur d'arrivée de combustible peut être du type : plaque ajustable ou plaque rotative.
La"oouronne" accroît aussi la surface de chauffe de la chambre de combustion, oe qui, couplé à l'accroissement de la surface dee tubes, permet un rendement élevé et cela. sans grande augmentation en hauteur et pas d'accroissement de la surface occupée par la chaudière.
Lee autres parties de l'invention qui vont maintenant être décrites en détail avec des références aux dessins ci-jointe sont résumées de la façon la plus simple,
La figure 1 est une élévation seotionelle du profil d'une chaudière, le sommet étant omis.
La figure 2 est une section suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une vue partielle d'une chaudière similaire à la figure 2 montrant une modification.
La ohaudière appartient au genre d'appareils ayant une trémie interne 1 ayant au fond une ouverture 2 par laquelle le combustible descend par une plaque inclinée vers l'arrière et vers le bas 3 sur la grille 4 inclinée vers l'avant et vers le haut. L'air primaire pour la combustion est aspiré vers le haut au travers du foyer à partir d'une boîte à air 5 par un ventilateur 6 et l'air seoondaire de combustion est admis à partir de la boîte à air dans l'espace de combustion 7 au travers de l'entrée d'air secondaire 8. Les gaz chauds provenant de la combustion montent dans un certain nombre de tubes 9 et ensuite @ans une cheminée (non dessinée).
Les tubes dans lesquels passent les gaz chauds traversent une chambre contenant de l'eau 10 qui recouvre jusqu'en bas les cotés de la ohaudière, passe soue le fond de la trémie et en dessous du fond de l'espace de combustion.
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Elle *et aussi en communication avec un manohon 10 de la plaque inclinée 3. Une entrée 11 pour'l'eau est prévue au fond de la chaudière et des sorties 12 au sommet, oellee- oi étant doublées de chaque coté de la chaudière, les sortie a appropriées étant connectées à l'installation d'eau ohaude quand la chaudière doit fonctionner.
L'ouverture d'arrivée de combustible 2 au fond de la.trémie 1 est d'une largeur appropriée à l'emploi de coke d'un calibre de 3/8 de pouce à 3/4 de pouce et un régulateur d'admission de combustible est prévu de telle façon que cette grandeur puisse être modifiée pour qu'elle soit appropriée à l'usage d'autres types de combustibles)* plue ou moine riches ou plus ou moine gros.
Comme indiqué sur la figure 1, le régulateur comprend une plaque 13 séparant sur le fond incliné vers le bas et vers l'avant 14 de la trémie. Cette plaque masque l'ouverture 2 d'une façon déterminée par l'obstacle de deux saillies 15 sur la plaque contre des butoirs latéraux 16. Les saillies 15 sont plue proches d'un bord de la plaque que de l'autre de telle façon qu'en inversant la plaque, différentes valeurs de l'ouverture sont obtenues.
Dans la position indiquée à la figure 1, la plaque
13 joue le rôle d'obstacle le plus grand possible. Dans cette position, l'ouverture effective est minimum et la chaudière cet réglée pour brûler de l'anthracite riche ayant comme grosseur de 3/16 à 3/8 de pouce. Dans cette position, la profondeur du foyer est déterminée par le bord le plus bas 17 de la plaque 13 et la descente naturelle du combustible. Le coin 17 peut être droit maie il est de préférence en forme de V aplati dans le but de réduire l'épaisseur du foyer au centre. Le sommet dufoyer sera aloro comme indiqué par la ligne hachurée AA1.
Quand la
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plaque 13 est inversée la chaudière est réglée pour brûler des "pois" et "haricots" d'anthracite de 3/8 à 7/8 de pouce, la profondeur du foyer étant déterminée par le bord 18 de la plaque(formant maintenant le bord inférieur) et le sommet du foyer se trouvant comme indiqué par la ligne en traits d'axe B. Quand la plaque 13 est enlevée, la profondeur du foyer est à son maximum pour brûler des morceaux de coke "Sunbrite" de 3/8 à 3/4 de pouce et cet déterminée par le coin inférieur 19 du fond incliné 14 de la trémie. Le sommet du foyer est oomme indiqué par la ligne en traite d'axe C.
La paroi 20 de l'espace oontenant de l'eau 21 situé sous le fond de la trémie n'incline vers le bas et vers l'arrière depuis le bord 19 de façon à former aveo la plaque inclinée 3 une longue conduite menant à l'espace de combus- tion 7. Cette cloison 20 est moins inclinée que la plaque 3 de telle sorte que la gorge diverge vers l'espace de combustion pour empêcher la retenue de combustible dans la dite gorge. Cette conduite est refroidie à l'eau de tous ses cotés.
A partir du fond de la gorge, la oloieon de la chambre à eau 21 s'incline vers le haut et l'arrière pour donner une couronne 22 à l'espace de combustion 7. Cette couronne détourne les flammes et les gaz chaude provenant du foyer vers les tubes 9 et les écarte du combustible introduit. Elle augmente aussi l'espace de combustion au- dessus du foyer, ce qui est nécessaire quand du coke est employé, ce qui demande une couohe de combustible en ignition beaucoup plus épaisse. Cette "couronne" aooroit é- galement l'aire de chauffe du compartiment ou la combustion est réalisée.
L'air secondaire eet admis au-dessus et vers le centre du foyer au travers de deux fentes d'entrée 8 disposées
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de telle façon qu'elles puissent assurer convenablement une formation uniforme de CO2 au travers du foyer et h l'intérieur de tubes d'évacuation des gaz afin d'accroître l'effioionoe. Ces admissions d'air secondaire sont de forme et de grandeur de section telles qu'elles régularisent la vitesse du flux d'air admis de aorte que le mélange d'air et de gaz à brûler soit correct{ de plus, la vitesse du flux d'air admis est réglé de telle façon qu'il ne puisse déporter les gaz chaude et les flammes vers l'admission de combustible, ce qui aggraverait les risques d'ignition dans la trémie.
Les tentée d'admission d'air secondaire 8 sont disposées l'une près de l'autre, de chaque cote de la ligne centrale du foyer de telle aorte qu'elles fournissent de l'air en direction du centre de celui-ci. Avec certains combustibles, comme il existe une résistan oe relativement basse à l'air primaire, causée par les interstices existant dans le combustible adjacent aux parois de l'enceinte où la combustion est réalisme, il existe une tendanoe à une fourniture trop importante, d'oxygène vers les borde du foyer tandis que les tubes centraux d'évacuation des gaz contiennent un excès de CO du à une défioienoe en oxygène.
La disposition des fentes d'admission d'air secondaire tend à corriger cette situation.
Les fentes d'admission d'air secondaire sont relativement longues et de largeur oroissantde de fe.çon que la vitesse de l'air admis au dessus du feu soit réduite.
Celà empêche que cet air ne chasse les gaz chaude vers la gorge d'admission de combustible et diminue une tendance à promouvoir la combustion dans les couches supérieures du combustible, ce qui pourrait former des scories peu souhai- tables à cet endroit.
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L'air est admis vers les fentes secondaires 8 à partir d'une gallerie 23 qui suit la partie arrière de la chaudière, vers laquelle l'air est admis à partir de la boî- te à air 5 au travers d'une valve réglable 24. Cette valve comprend un disque 25 fixé à une distance réglable d'une ouverture dans le centre de la gallerie entre les deux fentes 8, Le disque 25 est fixé au bout d'une tige filetée qui est viande au travers de la paroi de la boîte à air 5 et est recourbée pour former une poignée 27. Un ressort 28 s'appuie contre les boulons 29 sur la tige 26 et contre la paroi de la chambre de combustion et empêche les mouvements accidentels de la tige 26. La valve d'entrée peut être ajustée par rotation de la poignée 27 pour fournir la quantité d'air secondaire nécessaire à la combus- tion du combustible à brûler.
Sa situation centrale par rapport aux fentes d'admission d'air secondaire assure une distribution équilibrée d'air au travers de chacune d'entre elles.
Les tubes d'évacuation de gaz 9 sont de section rectangulaire ou ovale, sections dont l'axe principal va d'avant en arrière de la chaudière, ce fait augmentant la surface de chauffe sans augmenter la surface plane de la chaudière.
A l'intérieur de ces tubes se trouvent des éléments (non montrés sur les dessins) comprenant un corps central pointu sur lequel sont fixée des ailerons obligeant le gaz à parcourir un chemin en spirale. Les ailerons sont espacés à intervalles de plus en plus petits du bas au sommet de façon à maintenir une vitesse de gaz quasi constante pour compenser la oontraotion des gaz lorsqu'ils se refroidissent.
L'augementation de la surface des tubes accroît non seulement le transvers de chaleur mais, ce qui est plus important, il permet un accroissement de la surface
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d'alésage, ce qui réduit la chute de pression le long du tube, de fait permettant une augmentation de la pression de l'air primaire amené par le ventilateur vers le foyer pour brûler des combustibles de moindre valeur sans perte de dépression, ce qui est essentiel au-dessus du feu pour évacuer les produits de combustion vers la cheminée prinoipale par l'intermédiaire des tubes= autrement il y a un risque que les gaz soient chassés vers la trémie à combustible.
Comme indiqué à la figure 3, le régulateur d'arrivée de combustible dans la trémie peut être du type rotatoire, système comprenant une plaque courbée 30 supportée par un bras 31 fixé à un axe transversal 32 qui peut être tourné par une poignée située à l'extérieur de la chaudière de telle façon que la plaque 30 masque plus ou moins 1'cuver- , ture 2 pour déterminer la largeur effeotive de cette ouverture et pour faire sortir le combustible quand o'est nécessaire.
Un trou 33 est prévu entre la plaque 30 quand elle se trouve dans la position indiquée en traita d'axe et la base inclinée vers l'arrière de la trémie pour empêcher l'écrase- ment du combustible quand on ferme la valve. Quand la valve est dans la position indiquée en traite pleine à la figure 3, elle ferme l'ouverture d'admission de combustible et quand elle se trouve dans la position indiquée en traite d'axe, l'ouverture est complètement ouverte et la chaudière peut être employée pour brûler du ooke, La valve peut être ajustée à toute position entre ces deux extrêmes pour rendre la chaudière apte à utiliser d'autres type de combustibles. Une plaque indicatrice est prévue à l'extérieur de la chaudière pour spécifier la position pour différente combustibles et/ou ouvertures.
On comprendra que l'invention n'est pas limitée aux détails de formes décrits qui peuvent être modifiée sans s'écarter des idées directrice@ qui les déterminent.