Brûleur à charbon. La. présente invention a pour objet un brûleur à charbon suivant la revendication du brevet principal, c'est-à-dire notamment ap plicable à la combustion de charbons de très petit calibre. du genre dans lequel un com bustible se déverse d'une trémie sur un plan incliné sous lequel se trouve un espace creux dans lequel débouche un conduit d'air sous pression.
Un tel brûleur est plus spécialement applicable aux foyers et avant-foyers qui doi vent fonctionner fréquemment à allure forcée dégageant une grande température mais qui, à d'autres moments, fonctionnent d'une ma nière ralentie, comme c'est le cas par exemple pour les foyers et avant-foyers utilisés pour le chauffage domestique, les chaudières de chauffage central, etc.
II est connu que la plupart des foyers à vent soufflé fonctionnent à certains moments comme gazogènes en produisant des gaz com bustibles ou incomplètement brûlés qui ne brûlent pas dans le foyer mais sont évacués par la cheminée. Ces gaz non brûlés sont surtout produits lorsque la combustion est ranimée après que le brûleur a fonctionné au ralenti pendant un temps plus ou moins long.
Spécialement dans les foyers à vent souf flé. ce phénomène se produit avec intensité lorsque le ventilateur qui alimente le brûleur en air primaire est remis en marche après avoir été arrêté pendant un certain temps pour permettre au brûleur de fonctionner d'une manière ralentie par tirage naturel par exemple.
Lorsque la combustion est ranimée, le feu qui couvait à la partie inférieure du combus tible s'étend de plus en plus dans la masse de celui-ci et le combustible qui se trouve au-dessus du feu distille les gaz qui remplis sent l'espace libre du foyer et s'évacuent. par la cheminée.
Après un certain temps, le feu atteint la surface du combustible et les gaz distillés et non complètement brûlés, en contact avec le charbon qui devient incandescent à la surface du combustible, prennent feu en produisant une déflagration qui peut avoir parfois de graves conséquences.
On a déjà tenté de remédier à cet incon vénient. C'est ainsi notamment qu'on a préco nisé de donner à la couche de combustible dans le foyer une faible épaisseur, de telle sorte que, même lorsque le ventilateur est arrêté, un certain appel d'air ait lieu par tirage naturel, appel d'air suffisant à main tenir en incandescence au moins une partie de la surface du combustible. Ce moyen présente l'inconvénient de nécessiter, pour produire une puissance calorifique déterminée, une très grande surface de foyer. Ces foyers sont donc, par conséquent, encombrants et coûteux.
De plus, le fait que l'on donne au com bustible une faible épaisseur ne permet pas au brûleur une longue marche sans décras sage, l'épaisseur des mâchefers produits deve nant rapidement telle que la couche de com bustible frais devient insuffisante.
On a préconisé également de disposer, sur le tuyau d'amenée de l'air soufflé, un clapet automatique s'ouvrant à l'arrêt du ventila teur et se fermant à. sa remise en marche, ce clapet faisant communiquer le conduit d'ame née d'air soufflé avec l'extérieur.
L'établissement d'un clapet de ce genre a pour but de permettre au brûleur d'être ali menté en air, lors de l'arrêt du ventilateur. Ce moyen est également peu efficace, étant donné que l'air peut toujours passer à travers le ventilateur. Ce dernier étant, en général, disposé à proximité du brûleur, la diminution des pertes de charge que procure le clapet est, en fait, minime. En outre, ce dispositif exige, pour être opérant, une couche de com bustible relativement faible.
On a préconisé encore, pour éviter les explosions, de brancher en parallèle avec les thermostats qui commandent la marche du brûleur un thermostat supplémentaire dit "d'entretien du feu". Ce thermostat supplé mentaire a pour but de mettre le ventilateur en marche de temps en temps à des inter valles assez rapprochés, même lorsque les ther mostats de réglage ont coupé le circuit élec trique de commande. De cette façon, le feu dans le brûleur ne peut pas descendre en des sous d'une certaine intensité de marche.
Ce dispositif nécessite une consommation supplé mentaire de courant électrique et diminue l'automaticité du brûleur. De plus, la sécurité qu'il doit donner est loin d'être absolue.
Enfin, on a essayé déjà de provoquer l'in flammation des gaz de distillation par la création d'une étincelle électrique ou l'emploi d'une petite veilleuse à gaz, semblable à celle d'un chauffe-bain par exemple. Ces moyens n'ont donné aucun résultat par suite de la trop grande concentration de la source incan descente.
Le brûleur faisant l'objet de l'invention remédie à ces inconvénients par le fait qu'il comporte un conduit d'amenée d'air auxiliaire prévu à proximité immédiate de la surface du combustible, en vue de produire un foyer auxiliaire à haute température et suffisam ment étendu pour que les gaz distillés et incomplètement brûlés qui se dégagent du combustible lors de la remise en marche de la soufflerie produisant l'air sous pression après un temps d'arrêt très prolongé, puissent s'en flammer dès qu'ils quittent la masse du com bustible.
Le foyer auxiliaire à haute température peut être réalisé dans la masse même du com bustible à brûler, ou bien en dehors de celle-ci.
Dans des formes d'exécution pratiques, la création de ce foyer auxiliaire à haute tem pérature est réalisée, de préférence, par un conduit d'amenée d'air auxiliaire à proximité immédiate de la surface du combustible, soit dans la masse même de celui-ci, soit dans un petit tas formé séparément.
Ce conduit d'ame née d'air est raccordé à un ventilateur dont le fonctionnement est déterminé de manière à entretenir une zone incandescente à la surface du combustible ou à proximité immédiate de cette surface lorsque le foyer fonctionne au ralenti.
Deux formes d'exécution du brûleur fai sant l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples, au dessin annexé, dans lequel La fig. 1 montre, en coupe verticale, un brûleur alimenté automatiquement par une trémie; La fig. 2 représente, en coupe verticale, un brûleur dans lequel le foyer auxiliaire à haute température est réalisé par une ame née de combustible indépendante de l'amenée principale.
Les brûleurs représentés en fig. 1 et 2 sont constitués par un avant-foyer 1 qui peut être d'un type quelconque et qui est alimenté par une trémie 2 qui déverse automatique ment le combustible 3 qui vient reposer sur un plan incliné 7 et sur un fond 4 en for mant un talus naturel 5.
Une amenée d'air soufflé est prévue en 6 et débouche dans un espace creux 9 se trouvant sous le plan incliné 7, afin d'éviter le contact direct du charbon avec l'orifice de sortie de l'air soufflé. Ce plan incliné sert également de déflecteur qui répartit l'air soufflé par toute la surface 8 du petit talus qui se forme dans l'espace creux 9 prévu sous le plan incliné 7.
Les gaz de la combustion emplissent l'es pace vide 10 de l'avant-foyer et peuvent s'échapper par un conduit 11 représentant schématiquement la cheminée.
La zone principale de combustion, lorsque le brûleur marche à allure ralentie, est con centrée en 12 à proximité immédiate de l'en droit où l'air soufflé sortant par le conduit 6 pénètre .dans la masse de combustible 3.
Un foyer auxiliaire de combustion 13 est réalisé à proximité immédiate de la surface 5 du tas -de combustible 3. Ce foyer auxi liaire à haute température peut être prévu, comme montré fig. 1, directement dans la masse de combustible 3 ou bien encore être réalisé, comme montré, fig. 2, par un petit tas de charbon 14 s@écoulant automatique ment d'une trémie auxiliaire 15. La combus tion est .entretenue dans ce foyer auxiliaire 13 par une amenée d'air auxiliaire 16 prévue sous une bavette 17.
Ce foyer auxiliaire à haute température 13 est réalisé sous une épaisseur -de combustible assez mince, de ma nière qu'une région incandescente 18 appa- raisse toujours à la surface du combustible en contact direct avec la masse des gaz qui emplissent l'espace libre 10 de l'avant- foyer.
Il est aisé de ise rendre compte, dans ces conditions, que l'existence du foyer auxiliaire à haute température constituant un second foyer très réduit marchant à faible couche de combustible, entretient à la surface de ce combustible une petite région incandescente 18. même lorsque le foyer principal marche à allure ralentie et que le feu s'est localisé dans les zones 12 situées à proximité immé diate de l'entrée d'air primaire.
Lorsque le brûleur est remis en marche normale, les gaz qui, au début, distillent de la masse de com- buGtible et qui remplissent l'espace libre 10, s'enflamment dès qu'ils prennent naissance, au contact de la région incandescente 18 ou des flammes qui se dégagent de celle-ci, ce qui permet d'éviter une accumulation dange reuse de gaz incomplètement brûlés et -de ré cupérer en même temps les calories qui au raient été perdues par l'échappement de ces gaz non brûlés par la cheminée.
On évite ainsi tout retour de flammes. De plus, les flammes sortent du foyer auxiliaire à tem pérature assez élevée pour favoriser la dis tillation du combustible et augmenter de ce fait la puissance du brûleur.
Il y a lieu de remarquer que les brûleurs représentés et décrits permettent de brûler, dans les foyers et avant-foyers actuellement en usage, des combustibles de qualité mé diocre, des fines, des charbons ou cokes non dépoussiérés, etc. On employera de préférence, dans ce cas, un brûleur du genre de celui de la fig. 2, avec un foyer auxiliaire séparé constitué par un combustible solide, de bonne qualité.
Il est évident que les brûleurs représentés peuvent être complétés par différents acces soires. On peut prévoir par exemple sur l'amenée d'air auxiliaire, dans le cas d'emploi. d'un seul ventilateur, pour les conduits d'air primaire et auxiliaire, une vanne commandée thermostatiquement, qui laisse ce dernier conduit ouvert lors de l'arrêt du ventilateur et pendant quelques minutes après la remise en marche -de ce dernier.
La flamme étant bien allumée, cette vanne peut être fermée et le soufflage auxiliaire supprimé complè tement ou en partie. De cette façon, il est possible de réduire au minimum l'enerassage du souffleur auxiliaire et,de permettre ainsi un très long fonctionnement du petit foyer auxiliaire.
On peut encore compléter le brûleur par l'établissement d'une autre vanne commandée thermostatiquement sur le conduit alimen tant le souffleur principal. Cette vanne peut être ouverte lors de l'arrêt du ventilateur. Elle se ferme lorsque ce dernier est mis en marche et cela jusqu'au moment où le foyer auxiliaire a atteint l'allure de combustion dé sirée.
A ce moment, la vanne Un foyer prin cipal peut s'ouvrir. De cette façon, le foyer, principal ne fonctionne que si le petit foyer auxiliaire est bien allumé. On évite ainsi, d'une manière certaine, toute explosion en cas d'extinction accidentelle du foyer auxi liaire.
Grâce à l'emploi des brûleurs décrits, on peut faire marcher n'importe quelle espèce de foyer sans aucun danger d'explosion, même par suite de fausses man#uvres de l'usager ou, lors d'une remise en route, après un arrêt assez long du ventilateur.
Il est également possible d'augmenter assez consi dérablement la couche de combustible à brû ler dans les foyers ou avant-foyers, étant donné chie l'on n'a plus :à craindre l'accumu lation de gaz incomplètement brûlés prove nant de la -distillation de la .grande masse de combustible qui s'échauffe progressive ment. Enfin, le rendement -d'un foyer équipé au mayen d'un des brûleurs décrits est fortement amélioré puisque la cheminée n'aspire plus que des gaz complètement brûlée.