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" Chaudière à combustible solide ".
La @ésente invention se rapporte à une chaudière à combustible solide, en particulier à coke, comprenant un four refroidi à l'eau et équipé d'une grille, ainsi que d'une section de convection refrodie à l'eau et reliée au four par une ouverture de raccordement. Cette chaudière est caractérisée par un magasin à combustible non refroidi à l'eau, de préférence non isolé, monté au-dessus du tour et dont le volume excède de plusieurs fois celui du four, ce magasin étant muni d'une paroi de fond inclinée, orientée vers une ouverture du four.
La chaudière comprend en outre un dispositif de commande pour doser automatiquement la quantité d'air de combustion fournie aux différentes parties de la grille, de façon que lorsque la charge de la chaudière est faible, seule une plus petite partie, de préférence centrale, de la surface de la grille soit @@tive et que la partie restante de la grille reçoive de l'air uniquement après que l'alimentation en air de la partie de la grille mentionnée en premier lieu ait atteint une certaine limite.
De plus, il est prévu, dans cette chaudière, un organe d'élimination des cendrées à fonctionnement automatique,
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commande par le dispositif de dosage d'air, on vue d'une élimination continue des cendrées, et ce uniquement depuis les parties de la grille alimentées en air.
La présente invention est principalement destinée à être utilisée en liaison avec une chaudière d'habitation, en vue de faciliter en substance son service à un prix raisonnable. La chaudière peut être mise en action, même lorsque seule de l'eau chaude doit Être produite, en raison du fait que le feu est maintenu même après que l'eau chaude ait atteint sa température maximum. Etant donné que le magasin à combustible et que le bac à cendres ont un volume suffisant, une chaudière à coke, conforme à l'invention, ne doit normalement pas être vérifiée plus d'une fois par ' semaine.
Toutefois, l'invention est également conçue de telle sorte qu'elle soit utilisable dans d'autres chaudières à combustibles solides, en particulier des combustibles dont la teneur en gaz est faible,
L'invention est décrite en détail ci-après à l'aide des dessins annexée, dans lesquels ! t
La figure 1 est une vue frontale d'une chaudière à coke conforme à l'invention;
Les figures 2 et 3 représentent lamême chaudière respectivement en coupe longitudinale verticale et transver- sale et , -,
La figure 4 reproduit schématiquement un dispo- sitif de commande pour les parties de la grille de la chaudière.. ,
La chaudière représentée comprend une base 1, destinée à un corps de chaudière 2 muni d'un isolement ther- mique enveloppant 3, et un magasin à combustible 4, non isolé4 et se composant de feuillards métalliques.
Le corps de la chaudière est constitue de préférence de plusieurs sections'
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coulées formant les parois refroidies à l'eau d'un four 5,.. et d'une section de convection raooordée à celui-ci par une ouverture 6, cette section de convection comprenant plusieurs carneaux verticaux 7 à section transversale rectangulaire et une ouverture 8 pour les fumées. La chambre à eau de la chaudière peut être raccordée d'une manière connue à un appareil de chauffage d'eau séparé et à une conduite de radiateur équipée d'une vanne de dériva- tion, Le magasin à combustible 4 est doté, dans sa partie supérieure, d'une ouverture de remplissage inclinée 9 et doit présenter une hauteur telle que le chargement puisse être réalisé sans difficultés.
Le fond du magasin s'incline vers une ouverture 10 pratiquée dans le four et susceptible d'être fermée au montage d'une plaque coulissante (non repré- sentée) permettant éventuellement d'arrêter l'introduction du coke dans le four, si besoin est. La largeur et la profondeur du magasin sont identiques à celles du corps de chaudière 2, y oompris l'isolement. Ainsi, la chaudière contient approximativement quatre fois plus de coke qu'une, chaudière classique à coke de la même dimension, mais peut encore être rendue plus spacieuse en augmentant la largeur . et/ou la profondeur du réservoir.
Le four oomprend une porte 11 et une grille oscillante plane se composant en substance d'une section centrale 12 et de deux sections latérales 13. Dons la base-.
1, il est prévu un grand bao à cendres amovible 14 dont le volume oorrespond à celui du coke enfourné dans la chaudière.
Normalement, le bao à cendres est raccordé d'une manière hermétique au corps do la chaudière au moyen d'un ressort 15 et de garnitures appropriées ou d'une autre façon.
Grâce à des cloisons 16, 17 prévues respectivement dans le corps de la chaudière et dans le bac à cendres, la chambre à cendrées est divisée, dans sa partie supérieure, en sec- tiens correspondant aux sections 13, 14 de la grille, des
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sections de la chambre à cendrées ne communiquant pas l'une avec l'autre, mais l'ouverture d'entrée d'air de chacune de celles-ci étant pratiquée dans la paroi frontale du corps de la chaudière et commandée par un re@@ commun 18. En outre, l'ouverture d'entrée d'air de la section centrale peut être réglée séparément par un clapet 20 monté d'une manikre rotative sur le registre.
Ce Clapet est raccordé à une commande de tirage 21 mise en action par la température de l'eau de la chaudière, son mouvement d'ouverture étant limité par un arrêt 22 monté sur le registre 18.
Chacune des sections de la grille présente un arbre rotatif se prolongeant à l'extérieur de la paroi frontale du corps de la chaudière. L'organe d'élimination des cendrées, mentionné ci-avant, peut comprendre un servo- moteur électrique 24 réversible par un réglage des phases au moyen d'un commutateur 23, le moteur étant raccordé à un arbre 25 logé dans un boitier 26 monté latéralement au corps de la chaudière. Un excentrique 27 est monté rigidement sur la paroi 25 et un second excentrique 28 est également prévu au moyen d'un embrayage glissant (non représenté) qui n'est actionné que lorsque l'arbre tourne dans une direction.
Une barre coulissante 29, mise en action par un ressort et raccordée à un bras monté sur l'arbre de la grille centrale 12, s'applique sur l'excentrique 27. De même, une barre cou- lissante 30, mise en action par un ressort et raccordée aux ' bras disposés sur les arbres des grilles latérales 13, s'applique également sur l'excentrique 28.
Un bras 31, de préférence élastique, monté sur le registre 18 est conçu de telle sorte que lorsque le registre s'ouvre, il actionne un micro-contact en vue de réaliser un réglage du commuta- tour 23, de façon que le moteur 24 soit inversé et que l'excentrique 28 soit mis en rotation par l'arbre 25, Les
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excentriques sont connus de façon qu'au cours de leur rota- tion ils communiquent un lent mouvement oscillant aux notions 12, 13 de la grille.
Dans l'assemblage prévu entre chacune des sections de la grille et l'excentrique de celles-ci, il peut être prévu une broche de cisaillement telle qu'elle Boit rompue lorsque la section de la grille est accrochée, Des parties de l'organe d'élimination des cendrés sont repré- sentées par des lignas en traits interrompus sur la figura 3, bien qu'elles soient en face du plan de coupe transversale.
La section centrale 12 de la grille est dimen- sionnde eu égard aux charges les plua basses. Lors de faibles charges, le registre 18 est fermé et le commutateur 32 n'est pas mis en action, de sorte que seule la section centrale 12 en alimentée en air de combustion et déplacée.
Ainsi, aux faibles charges, le feu est concentré sur la section centrale et isolé des parois latérales refroidies à l'eau par le coke se trouvant sur les sections latérales 13. Dès lors, le fou peut âtre maintenu également aux faibles charges, ce qui permet d'obtenir une production continue d'eau chaude au cours de la période de l'été.
Lorsque la charge est augmentée, le clapet 20 s'ouvre automatiquement et accroît l'alimentation en air de la section centrale jusqu'à une limite déterminée par l'arrêt 22 et correspondant à la capacité ou à la limite de formation de scories sur la section centrale. Lorsque le clapet 20 raccordé à la commande de tirage 21 continue à s'ouvrir, le registre est entraîné et ouvert, de sorte que les sec- tions latérales 13 sont également alimentées en air et que le feu s'étend graduellement Jusqu'à, couvrir la surface entière de la grille.
Lors de l'ouverture du registre, le commutateur 32 est mis en action pour inverser le moteur 24, de sorte que l'excentrique 28 est également actionné et que les sections latérales 13 reçoivent en même temps un jjj
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mouvement oscillant pour l'élimination des cendrée. Au cours de la fermeture du registre, le servomoteur est inverse de telle sorte qu'il recoive le sens de rotation antérieur et la conséquence de cette opération est que la section centrale seule est en fonctionnement.
Le combustible, c'est-à-dire du cotte en menue, morceaux, afflue en quantité désirée vers le feu à partir du réservoir à combustible. La hauteur du feu dans le four peut être réglée jusqu'à ce qu'une combustion de coke concasse de 15 à 25 mm se réalise en substance d'une manière exempte de CO et éventuellement sous addition d'une quanti- té limitée d'air secondaire. Dans un cas de cette nature, l'air secondaire est introduit de préférence dans le maga- sin à oombustible, en vue d'empêcher les gaz chauds de s'élever dans celui-ci et de le chauffer.
Cet effet prévan- tif peut également être obtenu par une conception spéciale de la plaque coulissante mentionnée ci-avant pour l'ouver- ture 10, Cette plaque coulissante peut être mise en action par un servomoteur, de façon que l'ouverture soit ouverte et fermée par des signaux provenant d'une sonde qui, après des intervalles de temps donnés, contrôle l'état du feu.
Dans la réalisation représentée, la section de convection de la chaudière peut être nettoyée à partir de l'intérieur par des portes de nettoyage montées latéralement (non représentées). Lorsqu'un nettoyage, dont il est question ci-dessus, est désiré, le magasin à combustible doit être déplacé ou sa profondeur doit être réduite de telle sorte qu'une porte de nettoyage puisse être montée derrière le magasin. La chaudière peut également comprendre des diposi- tifs pour un nettoyage à l'eau.
En vue d'améliorer la valeur K, les carneaux 7 peuvent être équipée de plaques de radia- tion 33 dites secondaires présentant en substance la même
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dimension que les carneaux et susceptibles d'être disposées centralement dans ceux-ci, de façon que les gaz de fumée passent sur les deux faces de ces plaques. Ces plaques sont en substance planes, mais sont munies de saillies formées par repoussage de telle sorte qu'elles se disposent dans le'* centre des carneaux. Ces saillies sont conçues également pour opposer une certaine résistance qui, dans le cas présent, est égal à la résistance produite par une vitesse de gaz de fumée de 1,5 m par seconde.
Par conséquent le déplacement du gaz est nettement laminaire.
Il doit être entendu également que d'autres réalisations sont possible. Une chaudière conforme à l'inven- tion peut ainsi être aisément combinée avec un appareil de ohauffage d'eau. La commande de tirage peut être remplacée par exemple par un the@@ostat ambiant équipé d'un servomo: teur, .'
REVENDICATIONS
1.
Chaudière à combustible solide, en particulier à coke, oomprenant un four (5) refroidi à l'eau et équipé d'une grille (12,13) ainsi que d'une section de convection (7) refroidie à l'eau et reliée au four par une ouverture de raccordement (6), caractérisée en ce qu'elle comprend un magasin à combustible (4), de préférence non isolé et non refroidi à l'eau, monté au-dessus du four et dont le volume excède de plusieurs fois celui du four, ce magasin étant doté d'une paroi de fond inclinée, orientée vers une ouver- ture (10) du four, un dispositif de commande (18,20) pour doser automatiquement la quantité d'air de combustion fournie aux différentes parties de la grille,
de façon que loraque la charge de la chaudière est faible, coule une plus petite partie (12), de préférence centrale, de la surface de la grille soit aotive et que la partie restante (13) de la
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grille reçoive de l'air, uniquement après que l'alimentation en air de la partie de la grille mentionnée en premier lieu . ait atteint une certaine limite, et un organe d'élimination des cendrées (24-30) à fonctionnement automatique,, commandé par le dispositif de dosage d'air (18,20) en vue d'une élimination continue des cendrées, et. ce uniquement depuis les parties (12,13) de la grille alimentées en air.
2. Chaudière suivant la revendication 1, carac- térisée en ce qu'une chambre à cendrées, de préférence non isolée et non refroidie à l'eau, disposée au-dessous de la grille et dont la volume correspond à celui du combustible du four (5) et à celui du magasin à oombustible (4), est divisée par des cloisons (16, 17) en sections correspondant aux parties (12,13) de la grille et s'étendant au-dessous de celles-ci, l'entrée d'air de chacune doa sections, qui ne communiquent pas les unes avec les autres, étant commandés par le dispositif automatique do dosage d'air (18,20).
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"Solid fuel boiler".
The present invention relates to a solid fuel boiler, in particular coke, comprising a water-cooled furnace and equipped with a grate, as well as a water-cooled convection section connected to the furnace. through a connection opening. This boiler is characterized by an uncooled fuel store, preferably uninsulated, mounted above the tower and whose volume exceeds by several times that of the furnace, this store being provided with an inclined bottom wall. , oriented towards an oven opening.
The boiler further comprises a control device for automatically dosing the amount of combustion air supplied to the different parts of the grate, so that when the boiler load is low, only a smaller, preferably central, part of the boiler. the surface of the grille is active and the remaining part of the grille receives air only after the air supply to the first-mentioned portion of the grille has reached a certain limit.
In addition, there is provided, in this boiler, an automatic functioning ash removal device,
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controlled by the air metering device, there is a continuous elimination of ash, and this only from the parts of the grid supplied with air.
The present invention is primarily intended for use in connection with a residential boiler, with a view to substantially facilitating its service at a reasonable cost. The boiler can be put into operation even when only hot water is to be produced, due to the fact that the fire is maintained even after the hot water has reached its maximum temperature. Since the fuel store and the ash pan are of sufficient volume, a coke boiler according to the invention should normally not be checked more than once a week.
However, the invention is also designed in such a way that it can be used in other solid fuel boilers, in particular fuels with a low gas content,
The invention is described in detail below with the aid of the accompanying drawings, in which! t
Figure 1 is a front view of a coke boiler according to the invention;
Figures 2 and 3 show the same boiler respectively in vertical and transverse longitudinal section and, -,
Figure 4 shows schematically a control device for the parts of the boiler grate ..,
The boiler shown comprises a base 1, intended for a boiler body 2 provided with an enveloping thermal insulation 3, and a fuel store 4, not insulated4 and consisting of metal strips.
The body of the boiler is preferably made up of several sections.
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castings forming the water-cooled walls of an oven 5, .. and a convection section connected thereto by an opening 6, this convection section comprising several vertical flues 7 with rectangular cross section and an opening 8 for smoke. The water chamber of the boiler can be connected in a known manner to a separate water heater and to a radiator line fitted with a bypass valve. The fuel store 4 is provided in its upper part, with an inclined filling opening 9 and must have a height such that loading can be carried out without difficulty.
The bottom of the magazine tilts towards an opening 10 made in the furnace and capable of being closed by fitting a sliding plate (not shown) allowing, if necessary, to stop the introduction of coke into the furnace, if necessary. is. The width and depth of the store are identical to those of the boiler body 2, including the insulation. Thus, the boiler contains approximately four times as much coke as a conventional coke boiler of the same size, but can still be made more spacious by increasing the width. and / or the depth of the reservoir.
The oven includes a door 11 and a planar oscillating grid consisting essentially of a central section 12 and two side sections 13. Dons la base-.
1, a large removable ash bao 14 is provided, the volume of which corresponds to that of the coke placed in the boiler.
Normally the ash bao is hermetically connected to the boiler body by means of a spring and suitable gaskets or otherwise.
Thanks to partitions 16, 17 provided respectively in the body of the boiler and in the ash pan, the ash chamber is divided, in its upper part, into sections corresponding to sections 13, 14 of the grid,
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sections of the ash chamber not communicating with each other, but the air inlet opening of each of these being made in the front wall of the boiler body and controlled by a re @ Common 18. Further, the air inlet opening of the middle section can be separately adjusted by a valve 20 rotatably mounted on the damper.
This valve is connected to a draft control 21 activated by the temperature of the water in the boiler, its opening movement being limited by a stop 22 mounted on the register 18.
Each of the sections of the grate has a rotating shaft extending outside the front wall of the boiler body. The ash removal device, mentioned above, may comprise an electric servomotor 24 reversible by phase adjustment by means of a switch 23, the motor being connected to a shaft 25 housed in a housing 26 mounted. laterally to the boiler body. An eccentric 27 is rigidly mounted on the wall 25 and a second eccentric 28 is also provided by means of a sliding clutch (not shown) which is actuated only when the shaft rotates in one direction.
A sliding bar 29, actuated by a spring and connected to an arm mounted on the shaft of the central grid 12, is applied to the eccentric 27. Likewise, a sliding bar 30, actuated by a spring and connected to the 'arms arranged on the shafts of the side grids 13, also applies to the eccentric 28.
An arm 31, preferably elastic, mounted on the register 18 is designed so that when the register opens, it actuates a microswitch with a view to making an adjustment of the switch 23, so that the motor 24 is reversed and the eccentric 28 is rotated by the shaft 25, The
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Eccentrics are known in such a way that during their rotation they impart a slow oscillating movement to the notions 12, 13 of the grid.
In the assembly provided between each of the sections of the grid and the eccentric thereof, there may be provided a shear pin such that it breaks when the section of the grid is hooked. ash removal are represented by dashed lines in Figure 3, although they are opposite the cross-sectional plane.
The central section 12 of the grid is dimensioned with regard to the lowest loads. At low loads, damper 18 is closed and switch 32 is not actuated, so that only central section 12 is supplied with combustion air and moved.
Thus, at low loads, the fire is concentrated on the central section and isolated from the water-cooled side walls by the coke on the side sections 13. Therefore, the bishop can be maintained also at low loads, which allows to obtain a continuous production of hot water during the summer period.
When the load is increased, the valve 20 automatically opens and increases the air supply to the center section to a limit determined by stop 22 and corresponding to the capacity or the slag formation limit on the central section. As the valve 20 connected to the draft control 21 continues to open, the damper is driven and opened, so that the side sections 13 are also supplied with air and the fire gradually extends up to, cover the entire surface of the grill.
When the register is opened, the switch 32 is actuated to reverse the motor 24, so that the eccentric 28 is also actuated and the side sections 13 at the same time receive a jjj
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oscillating movement for ash removal. During the closing of the register, the servomotor is reversed so that it recovers the previous direction of rotation and the consequence of this operation is that the central section alone is in operation.
The fuel, that is, coats in small pieces, flows in the desired quantity to the fire from the fuel tank. The height of the fire in the furnace can be adjusted until combustion of the crushed coke of 15 to 25 mm takes place substantially in a CO-free manner and possibly with the addition of a limited amount of. secondary air. In such a case, the secondary air is preferably introduced into the fuel store, in order to prevent hot gases from rising therein and heating it.
This preventive effect can also be achieved by a special design of the above-mentioned sliding plate for the opening 10. This sliding plate can be actuated by a servomotor, so that the opening is opened and closed by signals from a probe which, after given time intervals, monitors the state of the fire.
In the illustrated embodiment, the convection section of the boiler can be cleaned from the inside by side mounted cleaning doors (not shown). When cleaning, discussed above, is desired, the fuel magazine must be moved or its depth reduced so that a cleanout door can be fitted behind the magazine. The boiler may also include devices for cleaning with water.
In order to improve the K-value, the flues 7 can be equipped with so-called secondary radiation plates 33 having substantially the same
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dimension that the flues and capable of being arranged centrally therein, so that the flue gases pass over both faces of these plates. These plates are substantially flat, but are provided with protrusions formed by embossing such that they are arranged in the center of the flues. These protrusions are also designed to provide a certain resistance which in this case is equal to the resistance produced by a flue gas velocity of 1.5 m per second.
Consequently, the movement of the gas is markedly laminar.
It should also be understood that other achievements are possible. A boiler according to the invention can thus be easily combined with a water heater. The draft control can be replaced, for example, by an ambient the @@ ostat equipped with a servomotor,. '
CLAIMS
1.
Solid fuel boiler, in particular coke, comprising a water-cooled furnace (5) equipped with a grate (12,13) and a convection section (7) cooled with water and connected to the furnace via a connection opening (6), characterized in that it comprises a fuel store (4), preferably uninsulated and not cooled with water, mounted above the furnace and the volume of which exceeds several times that of the furnace, this store being provided with an inclined bottom wall, oriented towards an opening (10) of the furnace, a control device (18,20) for automatically dosing the quantity of combustion air supplied to the different parts of the grid,
so that when the load on the boiler is low, a smaller part (12), preferably central, of the grate surface runs out and the remaining part (13) of the
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grille receives air, only after the air supply to the part of the grille mentioned first. has reached a certain limit, and an ash removal device (24-30) with automatic operation ,, controlled by the air metering device (18,20) for continuous ash removal, and. this only from the parts (12,13) of the grid supplied with air.
2. Boiler according to claim 1, charac- terized in that an ash chamber, preferably uninsulated and not cooled with water, arranged below the grate and whose volume corresponds to that of the fuel in the furnace. (5) and that of the fuel store (4), is divided by partitions (16, 17) into sections corresponding to the parts (12,13) of the grate and extending below them, the The air inlet of each doa sections, which do not communicate with each other, being controlled by the automatic air dosing device (18,20).