Chaudière pour chauffage central. La présente invention a pour objet une chaudière pour chauffage central, dont le foyer comporte une grille inclinée alimentée en combustible par un piston animé d'un mouvement de va-et-vient, grille placée sous une trémie de chargement.
Il existe déjà de nombreux types de chau dières de ce genre, dont certaines assurent en même temps un décrassage automatique. Le combustible brûlé dans ces chaudières est de petites dimensions, mais doit être d'une qualité adéquate, étant donné notamment le travail de frottement ou de glissement du combustible sur la grille inclinée.
Il en résulte que tous les combustibles ne peuvent pas être employés dans des chau dières de ce genre, soit parce qu'ils forment des masses agglutinantes, soit parce que leur combustion est difficile et donne de nom breux imbrûlés, soit encore parce qu'ils dé gagent de nombreux gaz de distillation qui s'échappent sans avoir pu céder leurs calories. La chaudière faisant l'objet de l'inven tion remédie à cet inconvénient, car elle est conçue de manière à réaliser, pour n'importe quel combustible, une combustion complète et parfaite de celui-ci, tout en permettant d'uti liser au maximum les calories dégagées.
Dans ce but,<B>la</B> chaudière faisant l'objet de l'invention est caractérisée en ce qu'elle présente, à la voûte du foyer, un déflecteur qui s'étend sur le parcours, des gaz, jusqu'à proximité du pied du talus de eombustibie reposant sur la grille.
Ce déflecteur a pour effet non seulement de présenter une surface de réverbération qui augmente la température régnant au-dessus de la couche de combustible, mais également de rabattre les flammes vers le pied du talus de combustible, afin de brûler les dernières traces de carbone qui peuvent se trouver dans les cendres à cet endroit. De plus, comme la distillation se fait principalement en haut de la grille, les gaz ont une tendance à se refroi dir contre la partie supérieure de la chan dière et à partir ensuite directement dans les tubes de fumée.
Ce déflecteur, placé sur le parcours des gaz, interrompt le chemin di rect d'évacuation, favorise le mélange in time des gaz avec l'air secondaire, ce qui per met aux gaz de distillation de brûler com plètement dans l'atmosphère à haute tempé rature et de libérer leurs calories avant leur départ vers les éléments de la chaudière.
En outre, dans une forme d'exécution pré- férée de la chaudière, pour assurer une com bustion plus uniforme du combustible placé sur la grille inclinée, celle-ci est construite de telle façon que les intervalles entre les barreaux aient une largeur croissant continû ment vers l'extrémité de la grille où la couche de combustible reposant sur ladite grille a son épaisseur maximum.
Ainsi le débit d'air sera maximum où la couche de combustible est la plus épaisse et vice versa.
Etant donné la haute température régnant au-dessus du combustible reposant sur la grille inclinée, des précautions spéciales doi vent être prises pour éviter le risque de trans mission du feu vers la trémie.
A cet effet, dans une forme d'exécution particulière, afin d'empêcher toute circuqation d'air à travers le charbon sortant de la trémie, celle-ci déverse le combustible par une série d'ouvertures formant des cônes de combustible laissant entre eux des espaces libres par lesquels passe de l'air qui entre par la trémie. Cet air de refroidissement. est. dirigé au-dessus du talus de combustible où il complète l'apport d'air secondaire pour la combustion des gaz de distillation et. du C0.
Un passage peut être prévu à cet effet le long d'un volet de réglage du débit de combustible, situé en tête de la grille. Ce volet peut être avantageu sement constitué par deux lamelles solidaires, espacées l'une de l'autre, la lamelle en con tact avec le combustible dépassant vers le bas l'autre lamelle qui, ainsi, n'est jamais en contact. avec le combustible.
Etant donné la, haute température des gaz brûlés qui, avant d'atteindre la cheminée, doivent céder leurs nombreuses calories aux éléments de la chaudière enfermés dans un volume relativement restreint, ces éléments peuvent comporter une série de tubes pour le passage des gaz, groupés par exemple de ma nière que ces gaz parcourent une partie de ces tubes dans un sens,
et l'autre en sens inverse.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la chau dière faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe de ladite forme d'exécution, constituée par une chaudière sec tionnée à tubes de fumée et à grille incli née.
La fig. 2) représente en coupe, à grande échelle, l'agencement des organes disposés sous la trémie, en tête de la grille inclinée.
La fig. 3 est une coupe verticale par l'axe des ouvertures prévues au fond de la trémie d'alimentation.
La fig. 4 est une vue en plan de la grille inclinée de cette chaudière.
Dans ces figures, 1 désigne la chambre de combustion de la chaudière, dans laquelle est placée une grille inclinée 2 à refroidisse ment d'eau, en tête de laquelle se trouve un piston 3 animé d'un mouvement lent de va et-vient réalisé par l'intermédiaire d'un levier 4 pivotant autour d'un axe 5 par l'intermé- diaire d'une biellette 6 et d'un système de dé multiplication représenté schématiquement en 7 et relié à un moteur 8.
Le piston 3 est surmonté d'une trémie 9 dans laquelle est emmagasiné le combustible. Une plaquette 10, posée simplement sur une arête 11 et re posant par son extrémité inférieure sur la sur face supérieure du piston 3, amène le com bustible sur ce piston 3, tandis qu'un obtu rateur réglable 12, pouvant être fixé à des Hauteurs variables, règle l'épaisseur du com bustible sur la grille.
Un déflecteur 13 est fixé à la voûte 14 de la chambre 1 et s'étend, sur le parcours des gaz, jusqu'à proximité du pied 15 du ta lus de combustible. Ce déflecteur, en matière réf ractaim, divise pratiquement la chambre 1 en deux partie. Il a pour effet principal d'augmenter fortement, par réverbération, la température dans la partie de cette chambre située au-dessus de la grille 2.
L'augmentation de cette température constituant un danger d'inflammation à la réserve du combustible dans la trémie 9, par les fuites d'air pouvant pénétrer à la base de celle-ci en passant entre l'arête 11 et la pla quette 10, ou à travers la trémie elle-même, des moyens spéciaux sont prévus pour empê cher que cet air ne pénètre dans la trémie. A cet effet, la base de la trémie est pourvue d'un certain nombre d'ouvertures 16 pour le passage du combustible, qui forme sous cette trémie une série de cônes d'éboulement 17 séparés les uns des autres par des espaces vides 18.
Les filets d'air provenant du défaut d'étanchéité de certains organes peuvent ainsi se diriger vers la chambre de combus tion 1, en passant par ces espaces 18: Pour faciliter leur écoulement le long de l'obturateur réglable 12, celui-ci est constitué par une lamelle 1.2 constituant l'obturateur proprement dit, et par une seconde lamelle 19 fixée comme la première sur une tringle 20, mais séparée de cette lamelle par un es pace 21 formant conduit pour l'écoulement des fuites d'air. La lamelle 12 dépasse vers. le bas la lamelle 19, de telle sorte que cette dernière ne vient jamais en contact avec le combustible.
L'espace 21 est ainsi toujours libre et .débouche immédiatement au-dessus du talus de combustible reposant sur la grille 9- A cet endroit, les fuites d'air se mélan gent à de l'air secondaire qui pénètre dans la chambre 1 par une ouverture 22.
Pour permettre d'interrompre à volonté toute communication entre la trémie et la chambre I., il est prévu, sous le fond de la trémie 9, un obturateur coulissant 29 présen tant des trous 29' dont les axes sont séparés les uns des autres par une distance égale à celle qui sépare les axes des ouvertures 16.
Cet obturateur 29 se présentera de préfé rence sous la forme indiquée au dessin (il n'est pas représenté à la fig. 1 pour glus de clarté). Pour fermer les ouvertures 16, il suffit de faire glisser l'obturateur 29 dans une po sition telle que ses parties pleines comprises entre les ouvertures 29' viennent se placer sous les ouvertures 16.
D'autre part, pour récupérer toutes les,ca- lories dégagées dans la chambre 1, des tubes de fumée 23 permettent un parcours ascen dant des gaz qui, arrivés à la partie supé rieure 24 de la chaudière, circulent dans d'autres tubes descendants 25 avant de s'é chapper vers un collecteur 26 des fumées. Les tubes de fumée sont ainsi réunis en deux groupes distincts -dans lesquels les gaz cir culent en direction inverse.
La présence du déflecteur 13 dans la chambre 1 favorise grandement la répartition des gaz dans le premier groupe 23 des tubes de fumée. Il permet aussi un bon mélange des gaz de distillation ou incomplètement brûlés avec l'air secondaire qui pénètre à la partie supérieure de la chambre, en tête de la grille, par l'ouverture 22 et le conduit 21.
Enfin, pour uniformiser la combustion sur toute l'étendue de la grille inclinée 2, on prévoit encore de construire celle-ci de telle façon que les intervalles entre les bar reaux aient une largeur croissant continîi- ment à mesure qu'on se rapproche du haut de la grille, où la couche de combustible a sa plus grande épaisseur.
Comme représenté à la fig. 4, la grille comprend des barreaux fixes creux 27 reliés à deux collecteurs d'eau 30, 30', de façon à permettre un refroidissement de ces barreaux. Ceux-ci sont construits de telle façon que les faces de deux barreaux successifs, tournées l'une vers l'autre, sont parallèles. Entre les barreaux 57 sont placés des barreaux pleins amovibles 28 dont les axes sont parallèles aux axes des premiers barreaux et dont les faces longitudinales tournées vers les faces des autres barreaux sont continûment conver gentes vers une extrémité de la grille.
Il en résulte que l'écart entre les barreaux fixes 27 et les barreaux amovibles 28 augmente pro gressivement vers cette extrémité. II suffit donc de monter la grille dans la chaudière de la façon représentée aux fig. 1 et 2, de manière que l'écart entre les bar reaux consécutifs de la grille, et par consé quent la section de passage offerte à l'air primaire, soit. le plus grand dans le haut de la grille, où, d'après l'inclinaison qu'a celle- ci, la couche de combustible a son épaisseur maximum.
La chaudière décrite et représentée fonc tionne de la manière suivante: Le combustible contenu dans la trémie 9 se déverse, en passant par les trous 16, sur la plaquette 10 qui l'amène devant le piston 3. A chaque poussée en avant, le piston 3 en voie sur la grille une certaine quantité de combustible. Ce combustible est. enflammé par un feu de bois allumé préalablement sur la grille. Le charbon frais amené par chaque poussée du piston est allumé au contact du combustible incandescent se trouvant déjà sur la grille aussitôt qu'il atteint la partie de la grille à partir de laquelle se fait l'ad mission d'air primaire.
La vitesse d'amenée du combustible est proportionnée à l'intensité du soufflage et à l'épaisseur du combustible, de façon que lorsque le combustible arrive au pied de la grille, il se trouve être normale ment brûlé. L'inclinaison donnée à la grille peut être telle que chaque poussée en avant du piston déplace sur la grille toute la masse du combustible, de telle sorte que les cendres qui se trouvent au bas de la grille sont éva cuées au fur et à mesure dans le cendrier.
La présence du déflecteur 13 qui dirige les flammes vers le pied de la grille permet d'être assuré que les quelques grains de car bone, qui auraient pu s'échapper avec les cendres, seront complètement brûlés et qu'il ne tombera que des cendres dans le cendrier.
Une partie de l'air secondaire est aspirée par le conduit 21. Cet air, qui provient des fuites, passe entre les cônes 17 de combus tible s'éboulant par les trous 16, puis entre les lamelles 12 et 19. Cette quantité d'air étant toutefois insuffisante, le reste d'air secondaire est amené par l'orifice 22 dont le débit peut être réglé par tout moyen appro prié. Les flammes et les gaz de combustion sont envoyés par l'air primaire, passant à travers le combustible, vers la voûte du foyer, où ils se mélangent avec cet air se condaire, mais le déflecteur 13 les renvoie vers le bas de la chambre de combustion, au pied de la grille.
De cette façon, les flammes et les gaz de combustion tour billonnent dans la chambre de combustion et, par suite de la réverbération due à ce dé flecteur, dégagent dans cette partie de la chambre 1 une température très élevée qui favorise encore la combustion des gaz sor tant du combustible. Les gaz brûlés sont en suite aspirés, grâce au tirage naturel, par les tubes ascendants 23 à la sortie desquels ils se dirigent vers les tubes descendants 2,5, puis de là vers le collecteur de fumée 26 duquel ils s'échappent directement vers la cheminée.
Des portes de visite, non représentées sur le dessin, se trouvent à la partie supérieure de la chambre et permettent de nettoyer aisé ment les tubes 23 et 25.
Les cendres emmagasinées dans le cen drier sont évacuées à des intervalles très longs, par l'extraction de ce cendrier.
On se rend compte aisément du rôle im- portant que jouent le déflecteur 13 en coopé ration avec le dispositif particulier de cana lisation des fuites d'air utilisées comme air secondaire, et la disposition spéciale des tubes de fumée en deux groupes allongeant le par cours des gaz pour permettre de récupérer, dans un espace relativement restreint, les nombreuses calories qu'ils emportent en quit tant la chambre de coombustion.
Non seulement le déflecteur augmente, par réverbération, la température dans la première partie de la chambre de combustion, mais il oblige les gaz à se mélanger intime ment à l'air secondaire, ce qui permet d'utili ser des combustibles à haute teneur en ma tières volatiles donnant généralement une forte quantité de gaz de distillation.
Ceux ci sont brûlés complètement au-dessus de la grille avant de s'échapper vers les tubes de fumée. De plus, le déflecteur rabat vers le pied de la grille les flammes à haute température qui brûlent ainsi les dernières traces de com bustible pouvant encore se trouver dans les cendres en cet endroit.
Enfin, il répartit favorablement les flammes dans la seconde partie de la chambre de combustion en les faisant diriger vers l'axe du faisceau tubulaire ascendant 23.
Grâce à cet ensemble de caractéristiques combinées, la chaudière ainsi construite est ca pable de brûler n'importe quel genre de com bustibles, y compris les lignites qui brûlent difficilement en donnant de nombreux gaz volatils. Même dans ce cas, le fonctionnement de la chaudière décrite se fait d'une manière automatique et régulière, sans intervention manuelle.