Procédé et appareil pour consumer la fumée des foyers et pour utiliser la chaleur ainsi produite. La présente invention a pour objet un procédé pour consumer la fumée ainsi qu'un appareil pour la mise en pratique du procédé; le procédé et l'appareil permettent non seu lement de consumer la fumée, mais aussi d'utiliser la chaleur provenant de la combus tion de la fumée.
Après de nombreuses expériences, on a trouvé qu'il est possible de consumer la fu mée par un procédé d'après lequel un tuyau ou canal, pourvu de moyens pour y projeter une flamme et pour y établir un courant de gaz comburant est utilisé pour recevoir la fumée ou les produits de combustion incom plète venant du foyer, et pour brûler cette fumée et lesdits produits (ci-dessous tous ensemble dénommés "fumée" pour plus de concision) avant leur sortie.
L'appareil pour la mise en pratique du procédé comprend un élément ou organe creux, formant un canal ayant à une extré mité une entrée pour la fumée, et ayant à l'autre extrémité une sortie pour celle-ci ; l'appareil- comprend encore des moyens pour projeter une flamme dans l'élément creux, ainsi que des moyens pour fournir du gaz comburant à, l'intérieur dudit élément.
L'élément creux qui donne passage à la fumée peut traverser l'espace d'eau d'une chaudière, ou être disposé autrement en vue de l'utilisation de la chaleur provenant de la combustion de la fumée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, mie chaudière à vapeur munie. d'un appareil suivant l'invention.
Fig. 1 est une coupe verticale d'une chau dière disposée pour la combustion de la fumée et pour l'utilisation de la chaleur pro duite par la combustion ; Fig. 2 et 3 représentent respectivement en coupe transversale et en vue en bout une variante de construction de l'appareil.
Dans la fig. 1, la chaudière est pourvue d'un élément creux en forme de tube 1, ci- dessous dénommé "tube de combustion" ; ce tube est disposé centralement et longitudina lement à l'intérieur de la chaudière; il s'étend de la boîte à fumée 2 à travers la chambre d'eau 3, et il sort de la chaudière à l'extré- mitée opposée à la boîte à fumée. L'extré mité 1-1 du tube de combustion 1, située à l'intérieur de la boîte à fumée est ouverte ; l'autre extrémité qui fait- saillie à l'extérieur de la chaudière est pourvue d'un tube de décharge lb qui peut aller à la cheminée.
Un dispositif 4, comprenant un bec de gaz 5 et une tuyère 6, et pourvu d'une ouverture 41, pour permettre d'allumer le bec, est. placé centralement devant l'extrémité du tube de combustion dans la boîte à fumée. Le bec 5 est branché sur une conduite de gaz de houille, et la tuyère 6 est branchée sur un tuyau 7 venant d'un ventilateur 8 qui débite de l'air comprimé; les dispositions sont prises de façon que l'air puisse projeter la flamme du bec à l'intérieur du tube 1. Le ventila teur peut aussi servir éventuellement pour tirage forcé.
Dans un cas comme celui que montre le dessin, où l'on utilise un tel tirage, on dispose titi tube spécial 10 au-dessous des barreaux de la grille; ce tube de tirage se prolonge jusque dans le cendrier du foyer, et il se termine par un coude 1.1 pour diriger vers le haut le gaz comburant qui alimente le tirage forcé ; ce coude est convenablement disposé de manière qu'on puisse le tourner par exemple à l'aide d'un volant à main 12 monté à l'extérieur du cendrier ; le but de cette disposition et de permettre de faire tomber des cendres qui se seraient introduites dans le coude et qui risqueraient d'obstruer le tube 10. Une valve 13 sert au réglage de l'écoulement d'air à travers ce tube.
La chaudière est chauffée par le foyer 14 qui se charge de combustible par l'ouverture 15, normalement fermée par la porte 16. La fumée monte par le chemin indiqué par les flèches, elle traverse le carneau 17, arrive dans la boîte à fumée 2 et entre par l'extré mité ouverte 1 a dans le tube de combustion 1 où elle est brûlée. Les gaz perdus s'échap pant par le tube de décharge 1b.
Comme on le voit, la fumée est brûlée par l'action combinée de l'air et du gaz ré pandus sur toute la longueur et dans toute la largeur du tube (le combustion 1, et si l'on a soin de régler convenablement l'ali- mentation d'air et de gaz, on arrive à con sumer entièrement la fumée.
En modifiant les dispositions ci-dessus décrites, on pourra effectuer la combustion de la fumée en envoyant une portion de celle- ci dans le foyer et une autre portion dans le tube de combustion spécial.
Les fig. 2 et 3 représentent un appareil spécialement établi à cet effet. Le tube de combustion 20 est disposé de la manière ci- dessus décrite, sauf que les positions de la sortie et du dispositif d'alimentation de gaz et d'air sont renversées ; ce dispositif 21 est ici placé à l'extrémité du tube 20 qui fait saillie à l'extérieur de la chaudière, tandis que la sortie 201, du tube se trouve du côté de la boîte à fumée 23. Dans ce cas, on a encore ménagé un tube 22 allant de la boîte à fumée 23 au tube à tirage forcé 10; ledit tube 22 sert pour conduire la fumée de la boîte 23 jusqu'au coude 11 qui la dirige en haut, au-dessous du foyer.
On a en outre ménagé un tube 24 dont l'entrée 25 est si tuée directement au-dessus du point où le tube à tirage forcé donne dans le cendrier ; le tube 24 monte et communique à sa, sortie 26 avec le tube de combustion 20, près de l'extré mité de celui-ci pourvue du dispositif d'alimen tation de gaz et d'air 21, dont la construction est semblable à celle montrée dans la fig. 1. Le tube 24 est pourvu d'une valve de ré glage 27. Grâce à ces dispositions, une por tion de la fumée ensemble avec de l'air ve nant du ventilateur est envoyée en haut à travers le feu, et l'autre portion passe par le tube 24 dans le tube de combustion 20, la proportion entre les deux portions de fumée étant réglée par la valve 27.
La combustion de la fumée dans le tube 20 se faisant comme il a été décrit précédemment.
Il est évident qu'avec ces deux construc tions, le cendrier et les divers passages pour la fumée et l'air doivent être hermétiques et les proportions entre les différentes parties de l'appareil doivent être calculées de façon que la flamme agisse sur toute la fumée qui traverse l'élément creux, et cela assez long- temps pour que la combustion de cette fumée soit assurée.
Puisque le tube de combustion traverse l'espace d'eau de la chaudière, la chaleur pro. duite par la combustion de la fumée est rendue utile pour le chauffage de l'eau, et le rendement de la chaudière est augmenté.
Dans les appareils décrits à titre d'exemple, on utilise du gaz de houille pour produire la flamme, mais il est entendu que l'on pourra employer à cet effet d'autres moyens, comme par exemple des huiles lourdes, plus parti culièrement dans les cas où ces huiles sont utilisées comme combustible dans le foyer ; on pourra aussi employer l'arc électrique comme celui qui sert dans les fours électri ques métallurgiques.
Bien que l'on utilise préférablement de l'air, comme étant le gaz le mieux approprié pour soutenir la combustion, on pourra utiliser tout autre gaz convenable.