Foyer pour combustibles solides. L'invention a pour objet un foyer pour combustibles solides, permettant l'utilisation de combustibles de petit calibre.
Il existe déjà de très nombreux types de foyers permettant de brûler de tels combus tibles. Certains, par exemple, comportent un soufflage unique dirigé soit horizontalement, soit obliquement ou verticalement de haut en bas, à travers la couche de combustible. D'au tres comportent un soufflage par des tuyères étagées disposées dans des plans verticaux et parallèles, le charbon arrivant au centre et formant deux talus en V renversé.
D'autres encore comportent une ou deux grilles inclinées suivant l'angle du talus na turel du charbon. Celui-ci s'écoule sur cette grille en une couche d'épaisseur à peu près uniforme.
Ces foyers présentent toutefois des incon- vénients. D'une part, dans les foyers à souf flage unique, la formation du mâchefer allonge le trajet de l'air à travers la couche de combustible et, au bout d'un certain temps, il se forme une assez grande quantité d'oxyde de carbone, les gaz de la combustion. traver sant le milieu réducteur constitué par la cou che trop épaisse de charbon.
D'autre part, dans les foyers à parois ver ticales parallèles et avec alimentation centrale du charbon, la formation de mâchefer allonge fortement et rapidement le trajet de l'air à travers le combustible; de plus, les deux zones de feu progressent vers le distributeur de charbon-et la combustion, de moins en moins active, provoque la formation, au centre du foyer, de cendres pulvérulentes qui étouffent le feu.
Enfin, dans les foyers à grilles inclinées, le mâchefer arrête l'écoulement du charbon, et les intervalles des barreaux se bouchent rapidement, ce qui nécessite des nettoyages fréquents.
La présente invention a pour but de re inédier à ces inconvénients et de procurer un foyer brûlant aisément les combustibles soli des de petit calibre, du charbon fin, du gré- sillon de coke ou même du poussier d'une manière économique et complète.
Dans ce but, le foyer faisant l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte des éléments latéraux constituant une grille, ces éléments étant incurvés, des ouvertures d'insufflation d'air étant situées à des ni veaux différents de la grille constituée par ces éléments latéraux Dans une forme d'exécution préférée, ces éléments latéraux sont placés aux extrémités d'une grille horizontale, de telle manière qu'un passage d'air existe au pied de ces élé ments immédiatement au-dessus de la grille horizontale.
Dans certaines formes d'exécution, les éléments latéraux sont constitués par des pièces séparées disposées les unes au-dessus des autres de manière à laisser entre elles, à des niveaux différents, des passages pour l'introduction de l'air sous pression dans le combustible.
Le soufflage d'air peut être réalisé, avec avantage, de manière que les jets d'air super posés les uns aux autres soient dirigés apL proximativement suivant des plans parallèles au talus du combustible délivré au-dessus des amenées d'air.
Les ouvertures .d'amenée de l'air peuvent être disposées en retrait par rapport à la surface de la grille formée par les éléments latéraux, de façon qu'entre le combustible s'écoulant le long de la grille et les orifices de soufflage d'air, il existe des espaces libres par lesquels l'air de combustion pénètre dans le combustible.
Pour que le foyer fonctionne d'une ma nière absolument parfaite, il comporte, de préférence, des dispositifs de soufflage qui injectent de l'air, d'une part, latéralement, parallèlement au talus naturel du combus tible, par desl orifices ,disposés .dans. un ou des plans verticaux ou dans un ou des plans faisant un angle relativement faible avec la verticale et approximativement à égale dis tance les uns des. autres, d'autre part, à sa base;
horizontalement, par des orifices dé- bouchant au niveau d'une grille horizontale et, enfin, à sa base également, mais vertica- lement, par des orifices prévus dans la grille horizontale elle-même.
Les dessins ci-joints montrent, à titre d'exemples, trois formes d'exécution du foyer faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 se rapporte à une première forme d'exécution constituée par un foyer à double alimentation latérale en combustible, ce foyer étant représenté en coupe verticale par un plan parallèle à sa face antérieure; La fig. 2 est une vue schématique,, en élévation avec coupe verticale, d'une seconde forme d'exécution; Les fig. 3 et 4 sont des vues de détails en coupe; La fig. 5 est une vue schématique ana logue à la fig. 1., mais relative à une troi sième forme d'exécution.
Dans le foyer représenté à la fig. 1, 1 re présente une trémie de chargement de com bustible qui déverse, celui-ci par deux ouver tures latérales 2 et 3, obturables par des vannes régulatrices 4 et 5, dans une chambre de combustion 6 en communication avec une sortie des .gaz brûlés.
La chambre -6 est formée par deux Pa rois cylindriques. 8 et 9 entre lesquelles est établie une circulation d'eau 10. Dans les parties latérales, la chemise d'eau 10 est interrompue pour recevoir .des éléments laté raux 11 qui constituent une grille. Ces élé ments sont incurvés de manière à former tout d'abord une grille inclinée 13 sur la quelle tombe le charbon provenant de la trémie 1, cette partie inclinée 13 se raccor dant à une autres partie 14 qui épouse ap proximativement la paroi cylindrique du foyer jusqu'à une grille horizontale 15.
Cha que élément 11 présente des ouvertures 16 qui servent à insuffler de l'air -à la partie supérieure -du talus 17 du combustible prove nant de la trémie 1, et d'autres ouvertures 18 qui servent à injecter de l'air dans la partie moyenne du talus 17 et, enfin, une troisième série d'ouvertures 19 qui amènent l'air horizontalement au niveau de la grille inférieure 15. Les ouvertures 16 et 18 sont établies de manière que les jets d'air soient insufflés dans la masse du combustible sui vant des directions approximativement pa rallèles au talus. 17 du combustible qui s'é coule dans la chambre 6.
Les ouvertures 18 présentent de plus grandes dimensions que les ouvertures 16, afin -de permettre à une fourche de nettoyage 20 de pénétrer dans le combustible pour dé crocher les mâchefers éventuellement formés, et afin que l'air soit introduit en plus grande quantité par les. ouvertures du bas que par celles situées plus haut.
Chaque fourche 20 pivote autour d'un axe 21 et repose sur le fond 22 du foyer par un talon 23.
La grille horizontale 15 présente, d'autre part, des ouvertures 24 qui soufflent de l'air dans le combustible dans le sens vertical. De l'air comprimé peut être amené par des con duits 25. Dans le cas où la combustion est ralentie, cet air comprimé peut être supprimé et la combustion peut avoir lieu par tirage naturel, l'air entrant dans ce cas naturelle ment par des clapets, automatiques 26 prévus sur les côtés du foyer.
Ce foyer peut évidemment être constitué sous forme d'avant-foyer .destiné à être placé devant une chaudière.
Dans la forme d'exécution montrée à la fig. 2, le foyer comporte une enveloppe exté rieure 27 établie à la manière ordinaire et présentant une circulation d'eau 28.
A l'intérieur de l'enveloppe 27 sont dis posées deux grilles latérales inclinées et une grille inférieure horizontale.
Les grilles latérales inclinées sont consti tuées chacune par des éléments latéraux in curvés constitués par des barreaux 29 pré sentant des surfaces inclinées suivant la pente naturelle du talus du charbon et dispo sés les uns au-dessus des autres de manière que des espaces soient ménagés entre eux pour constituer des canaux 30 de circulation d'air. Ceux-ci sont disposés de manière que l'air sous pression arrive toujours au-dessus du charbon. et qu'ils soient toujours dégagés pour éviter la formation de mâchefers.
Les barreaux 29 sont maintenus, par exemple, par serrage entre deux flasques ver ticaux formant des parois du foyer et sont figés sur des traverses réunissant cesdits flasques verticaux.
Les barreaux 29 inférieurs sont prolon gés par un plan incliné 31 s'étendant vers le milieu du foyer pour limiter la surface d'appui sur la grille inférieure de la masse de combustible contenue dans le foyer.
La grille inférieure horizontale 32 est mobile en translation et présente, le long de ses côtés, des rebords 38 grâce auxquels elle repose sur une surface d'appui 34, de manière qu'entre la grille et la surface d'appui des passages soient formés pour l'arrivée,de l'air. Elle est percée, dans, sa région centrale, de trous 3-5 pour le soufflage de l'air.
Les deux plans inclinés 31 ne viennent pas en contact avec la grille 32, un certain espace 37 étant ménagé entre cette dernière et chacun des plans inclinés 31, pour per- mettre l'arrivée de l'air de combustion.
La grille 32, qui peut glisser sur la sur face d'appui 34, est guidée latéralement par deux plaques 36 disposées de chaque côté du foyer à la partie inférieure.
Par suite de la constitution et de la dis position des grilles, l'air de combustion est soufflé dans, le foyer: 10 Latéralement, sensiblement suivant la pente des surfaces latérales des barreaux 29 (surfaces latérales qui sont établies pour avoir la même inclinaison que le talus natu rel du combustible) et suivant des plans ver- ticaux approximativement à égales distances les uns des autres, grâce aux canaux 30 (fig. 3);
20 A la base, horizontalement, grâce aux canaux 37 ménagés entre les plans inclinés 31 et la grille 32 (fig. 4); 30 A la base, mais verticalement, grâce aux trous 35 prévus dans la grille 32.
Le combustible est amené dans le foyer, où il tombe par gravité on deux points dis- posés latéralement sensiblement au-dessus du plan médian des barreaux 29, mais légère ment en retrait à l'intérieur du foyer, par deux distributeurs 38 contrôlés par des re gistres 39 permettant d'arrêter l'écoulement du combustible lors des nettoyages.
Le combustible tombe ainsi sur les bar reaux 29 et forme deux talus d'inclinaison sensiblement symétriques par rapport au plan médian du foyer.
Lorsque le foyer fonctionne par soufflage sous pression, l'air de soufflage est amené, par deux ouvertures 40 débouchant de cha que côté, sous le barreau 29 inférieur et par une ouverture 41 débouchant sous la grille 32.
L'enveloppe 27 comporte, à sa partie infé rieure, des ouvertures 42 pour l'arrivée de l'air, lorsque le foyer fonctionne par tirage naturel; ces ouvertures 42 sont contrôlées par des clapets ou registres 43 articulés autour d'un axe 44 et soumis à l'action d'un contre poids 45 tendant à les maintenir ouverts, mais dont l'action est néanmoins trop faible pour éviter que lesdits clapets ne soient fer més et plaqués contre leur siège par l'air sous pression, lors du fonctionnement par soufflage sous pression.
De cette façon, lorsque le foyer fonctionne avec soufflage sous pression, ces clapets 43 sont plaqués contre leur siège, ce qui assure l'étanchéité de l'enveloppe 27 et, lorsque le foyer fonctionne par tirage naturel, ces cla pets sont éloignés de leur siège, ce qui per met l'arrivée de l'air à l'intérieur du foyer.
Le foyer décrit ci-dessus permet de réa liser la combustion du combustible sous cou che mince. L'alimentation en air de la masse du combustible par un grand nombre d'ori fices d'arrivée d'air fait que le mâchefer pro duit est poreux et généralement friable et peut ainsi laisser passer l'air.
Les orifices doivent être réglés de telle sorte que la pression de l'air soit la plus forte aux orifices de soufflage inférieurs, de manière que le mâchefer puisse se former de bas en haut et non pas seulement laté ralement ou de haut en bas. Le nettoyage du foyer est des plus aisés; pour enlever le mâchefer et les cendres qui s'accumulent sur la grille horizontale 32, il suffit de faire glisser celle-ci soit à droite, soit à gauche, de façon à dégager l'espace compris entre les extrémités des plans incli nés<B>31,</B> à travers lequel les cendres tombent sur la surface 34. En ramenant la grille 32 en place, on pousse les cendres dans l'un ou l'autre des cendriers 46 prévus de chaque côté de la surface 34.
Les cendres qui auraient pu s'accumuler sous la grille 32 tombent également dans des cendriers 46, lors du mouvement de la grille 32 qui peut être répété plusieurs fois, jus qu'à ce que le nettoyage complet du foyer soit obtenu.
Le mâchefer qui se forme le long des grilles latérales est enlevé à la manière ordi naire au moyen de pinces, en accédant à l'in térieur du foyer par une ou des portes de visite prévues à cet effet.
L'alimentation automatique du foyer en air par tirage naturel, lors de l'arrêt de l'ali mentation par soufflage sous pression, per met de maintenir le combustible à un mini- mum de température où la. distillation du combustible ne peut pas se produire, ce qui évite la formation de gaz nocifs.
Suivant la forme d'exécution que montre la fig. 5, les barreaux 29 qui forment les grilles latérales ont une section en forme de V renversé et ils sont empilés les uns sur les autres, des espaces étant également ménagés entre eux pour constituer des canaux 30 de circulation d'air.
Dans ce cas, les orifices latéraux de souf flage d'air sont disposés les uns au-dessus des autres et dans des plans verticaux et pour obtenir une meilleure répartition du souf flage d'air et éviter la formation de dépôts de mâchefer, les ailes des barreaux 29 pré sentant des dents 47.