Procédé pour réaliser les décrassages et le nettoyage complet d'un foyer comprenant un support non perforé pour le combustible, et dispositif pour la mise en #uvre de ce procédé. L'invention comprend un procédé pour réaliser les décrassages et le nettoyage com plet d'un foyer comprenant un support non perforé pour le combustible, notamment d'un foyer fonctionnant à l'aide de combustibles de petits calibres.
Dans les foyers de ce genre, plus spécia lement dans ceux comprenant une introduc tion forcée d'air de combustion dans le lit de combustible, la combustion entraîne, avec certains combustibles, la formation, d'une part, de mâchefers relativement développés et, d'autre part, de cendres; avec d'autres combustibles la formation principalement de cendres s'accompagnant le cas échéant de quelques petits mâchefers.
Bien que dans ces foyers on puisse réali ser des fonctionnements de durée étendue sans décrassage, il faut, dans le premier cas, extraire les gros mâchefers après un, deux ou plusieurs jours et, après des périodes plus étendues, extraire également les cendres et les débris de mâchefers qui se sont accumu lés, c'est-à-dire procéder à un nettoyage complet: dans le deuxième cas il faut, après des périodes de fonctionnement comparables, débarrasser le foyer de ses cendres et des petits mâchefers, soit en fait également le net toyer en principe complètement. Si l'enlèvement des gros mâchefers s'ef fectue relativement aisément, les nettoyages complets sont une sujétion; il y a lieu d'évi ter l'enlèvement des gros mâchefers, mais surtout les nettoyages complets dans toute la, mesure du possible.
Pour l'enlèvement des mâchefers se for mant sur ou en regard de grilles ou l'équiva lent, il est connu de disposer entre les bar reaux ou l'équivalent des organes mobiles qui sont actionnés mécaniquement pour détacher et écarter les mâchefers; les brevets anglais n 23199/1895 et n 17735/96 ont trait à des dispositifs de ce genre.
L'association de pareils organes avec des supports non perforés pour le combustible, souvent utilisés dans les foyers à combus tibles de petits calibres, présente d'assez nom breuses difficultés et en fait ne procure pas l'expulsion des mâchefers du lit de combus tible; en tous cas ces organes ne permettent pas d'assurer l'évacuation des cendres.
D'autre part, pour l'enlèvement des cendres, on a déjà proposé d'exécuter des fonds de foyer à l'aide d'organes ou barreaux mobiles formant dans certaines positions une surface pratiquement fermée et dans d'autres positions une surface ajourée se laissant tra verser par les cendres. Si l'on peut ainsi éli miner les cendres, en même temps que celles- ci on évacue aussi une certaine quantité de combustible et, en tous cas, ces organes ne permettent pas l'évacuation pratique des mâchefers.
Le but de l'invention est de réaliser, dans les foyers comprenant un support non per foré pour le combustible, comme ceux à pe tits combustibles, l'évacuation ou l'extraction hors du lit de combustible des résidus de la combustion, c'est-à-dire des mâchefers relati vement développés et des cendres si le com bustible employé forme ces résidus, ou bien des cendres et des petits mâchefers si ces ré sidus sont formés par le combustible.
Selon le procédé que comprend l'inven tion, pour réaliser les décrassages et le net toyage complet d'un foyer comprenant un support non perforé pour le combustible, no tamment d'un foyer à petits combustibles, par une action de balayage exercée sur la portion du lit de combustible contenant essen tiellement les résidus de la combustion et in téressant au moins une partie de l'étendue du lit, on expulse de ce lit lesdits résidus en laissant en place le reste du lit, les éléments encore combustibles contenus dans les rési dus évacués du lit étant épuisés à l'extérieur du lit proprement dit. par une combustion auxiliaire de ces résidus.
L'invention comprend en outre un dispo sitif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Il est caractérisé par un organe au moins, mobile par rapport à la surface servant de support au combustible sur laquelle se dé posent les cendres et les débris ou petits mâchefers, et au profil de laquelle il s'adapte au moins partiellement, tandis que certaines de ses parties sont situées au-dessus de cette surface, de telle sorte que son fonctionnement détermine le balayage au moins partiel de l'étendue de ladite surface et l'expulsion hors du lit;
de combustible des mâchefers déve loppés s'il y en a, le dispositif comportant en outre une aire de rassemblement des rési dus. combinée avec des arrivées d'air prévues pour déterminer la combustion sur cette aire de rassemblement des éléments encore com bustibles contenus dans les matières balayées et expulsées hors du lit.
L'aire de rassemblement peut être consti tuée par plus d'un organe, dont certains peu vent être mobiles, et cette aire peut être ajou rée dans une portion au moins de son éten due: elle peut être disposée au même niveau que le support non perforé pour le combus- lible, mais également à un niveau inférieur, toutes ses parties pouvant occuper le même niveau, mais également des niveaux diffé rents.
L'aire de rassemblement peut servir non seulement pour la combustion auxiliaire des résidus de la combustion principale, notam ment du combustible de petit calibre, mais également comme aire d'une combustion prin cipale exécutée an moins en partie à l'aide d'un combustible autre que celui de la com- bustion principale, en particulier autre que du combustible de petit calibre.
Grâce au procédé que comprend l'inven tion, en outre que les décrassages ordinaires sont singulièrement facilités, les nettoyages complets sont évités et, en particulier lorsque l'alimentation de combustible est assurée d'une manière automatique, notamment par gravité, on évite encore l'obligation d'organes obturateurs dont l'établissement dans de bonnes conditions est resté jusqu'à présent délicat, eu égard notamment aux influences auxquelles ils sont soumis dans le foyer en fonctionnement.
De plus, on pourra adapter soit l'étendue balayée, soit la périodicité du balayage, à l'intensité de la combustion, de manière à assurer une sorte d'automaticité des décrassages, laissant le foyer dans de bonnes conditions de reprise tout en ne lui enlevant qu'un minimum de matières encore combustibles, voire uniquement des résidus.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, différentes formes d'exécution du dispositif pour la mise en #uvre du procédé que comprend l'invention.
Fig. 1 montre, en élévation par bout, par tie en coupe, une première forme d'exécu tion du dispositif que comprend l'invention; Fig. 2 est une vue en élévation latérale, certaines parties arrachées et certaines par ties en coupe, de cette forme d'exécution; Fig. 3 en est une vue en plan; Fig. 4, 5 et 6 montrent, en élévation et coupe transversale, d'autres formes d'exécu tion du dispositif que comprend l'invention; Fig. 7, 8 et 9 montrent, en élévation et coupe longitudinale, une forme d'exécution du dispositif dans laquelle une combustion auxiliaire ou complémentaire des résidus d'une combustion principale est réalisée sur grille; Fig. 10 montre un autre dispositif pour la mise en #uvre du procédé que comprend l'invention;
Fig. 11 montre, en élévation et coupe lon gitudinale, une autre forme d'exécution du dispositif que comprend l'invention; Fig. 1.2 et 13i montrent, d'une manière analogue, deux autres formes d'exécution du dispositif comportant une grille pour l'exé cution d'une combustion auxiliaire ou com plémentaire des résidus d'une combustion principale; Fig. 14 et 15 montrent l'application d'une forme d'exécution du dispositif que com prend l'invention à une chaudière.
En se référant aux fig. 1 à 3, 1 désigne dans l'ensemble une auge présentant un sup- port 2 pour le combustible, formé par une paroi en principe continue, et dont les côtés 3 sont inclinés, bien qu'ils puissent également être disposés différemment.
Dans cette auge 1 est monté un organe d'insufflation d'air de combustion, constitué par un conduit 4 dressé sur le support 2 et s'étendant, à partir d'une extrémité de l'auge, sur une distance moindre que la lon gueur de cette dernière. Ce conduit 4 est en communication, par une ouverture du support 2, avec une chambre 5 formée sous ledit sup port et recevant de l'air de combustion sous pression d'une source quelconque appropriée, tel qu'un ventilateur, non représenté, cet air étant amené à la chambre 5 par un conduit 6.
Au-dessus du conduit 4 est monté un dé flecteur 7 qui peut être établi de toute ma nière appropriée, mais de préférence sous forme d'un corps creux à circulation de fluide, notamment d'eau. A cet effet, le dé flecteur 7 est relié à une boîte 8, montée à une extrémité de l'auge, et comporte une pa roi 9 s'étendant en travers du corps creux en ménageant à la. partie antérieure de ce dernier une communication 10 entre les com partiments 11 et 12 ainsi formés. La paroi 9 s'étend, d'autre part, dans la boîte 8 qu'elle divise en deux compartiments inférieur 13 et supérieur 14, respectivement munis d'une en trée 15 et d'une sortie 16 pour le fluide de refroidissement.
Au-dessus du déflecteur 7, et de préfé rence fixé à la boîte 8, est monté un conduit 18 d'alimentation de combustible, en com munication avec une trémie à combustible de réserve, partiellement représentée en 19.
Ce qui a été décrit jusqu'à présent sont les. organes dont la réunion matérialise un appareil de combustion, en particulier à petit combustible, couramment, et ci-après dé nommé "foyer", qui comporte un espace dans lequel s'effectue la combustion proprement dite. Cet espace, ci-après dénommé "espace foyer", est distinct de tout autre organe du foyer et ne constitue en somme qu'un élément immatériel .du foyer. Dans le foyer tel que jusqu'à présent dé crit, pour assurer d'une manière simple et aisée l'évacuation des cendres et des mâche fers. Il est prévu de balayer, ou de balayer en partie, l'étendue de l'auge sur laquelle se déposent ou s'accumulent les cendres, en en traînant ou repoussant également les gros mâchefers formés.
Pour assurer ce balayage et cet entraîne ment, il est prévu deux organes en forme de pistons, 20 et 21, qui, comme on peut le voir le mieux dans la fig. 1, présentent une sec tion telle qu'ils s'adaptent plus ou moins complètement aux contours des espaces de l'auge délimités par le support 2, les côtés 3 et le conduit d'insufflation 4.
Ces pistons traversent la boîte 8 par des ouvertures de section correspondante, et sont engagés dans des guides 22, formés par des cylindres. ou des portions de cylindres, fixés à l'arrière de la boîte 8.
Les pistons 20 et 21 sont agencés pour exécuter dans l'espace foyer des mouvements d'avance et de recul, tout mécanisme à le vier, crémaillère ou autre à commande ma nuelle ou automatique, pouvant être prévu pour assurer ces déplacements. Dans la forme d'exécution représentée, les mouvements des pistons 20 et 21 sont commandés par un jeu de leviers comprenant: une paire de leviers 23 articulés autour d'un axe 24 supporté par une console 2.5 fixée à la boîte 8, et dont cha cun pénètre dans l'un des pistons par des fentes longitudinales correspondantes 26 des guides 22 et 27 des pistons, pour s'engager par son extrémité, entre deux chevilles dia métrales 28 des pistons;
un levier 29, soli daire d'un axe 30 monté dans des paliers 31, est relié aux leviers 23 par un axe 32 traver sant des fentes longitudinales 33 de ces le viers 23, et enfin un levier de manmuvre 34, également solidaire de l'axe 30, est disposé dans un emplacement facilement accessible.
Au lieu du jeu des leviers 29 et 34, on pourrait agir directement sur les leviers 33 en rendant ceux-ci solidaires de leur axe 24 et en montant sur ce dernier un levier 35 s'étendant latéralement au foyer, comme il est figuré en traits interrompus dans la fig. 2.
Dans chaque cas, la commande automa tique des leviers 23 pourrait être assurée par une force motrice quelconque, tel qu'un mo teur électrique, non figuré, qui pourrait, par exemple, être celui commandant normale ment la soufflerie.
On remarquera que dans cette forme d'exécution du dispositif, les faces actives des pistons forment une partie de la paroi postérieure de l'auge, c'est-à-dire d'une pa roi délimitant l'espace foyer.
On pourrait, naturellement, au lieu de prévoir des pistons indépendants, rendre mo biles une ou plusieurs portions de la paroi précitée, et en assurer le déplacement par une commande appropriée, avec le résultat indiqué.
Pour compléter l'équipement du disposi tif, on prévoit encore, indépendamment ou non d'arrivées d'air secondaire usuelles, une introduction d'air auxiliaire pratiquée dans le but d'assurer la combustion des éléments combustibles encore contenus dans les mâche fers et les cendres évacués du lit de combus tible, comme il ressortira plus clairement de la description du fonctionnement du disposi tif. Cette introduction d'air auxiliaire est assurée par un certain nombre d'ouvertures 36, ou bien par une ou plusieurs fentes pra tiquées dans le support 2. entre la chambre 5 et l'intérieur de l'auge 1, ces ouvertures ou cette ou ces fentes étant formées à une cer taine distance en avant du dispositif d'in sufflation 4-7.
Le fonctionnement de cette forme d'exé cution du dispositif se comprend comme suit: Le combustible, notamment du charbon de petits calibres, chargé dans la trémie 19, descend par gravité le conduit 18 et vient former dans l'auge 1 un lit limité par cette auge et des talus naturels situés de part et d'autre et à l'avant de l'organe d'insuffla- ti on 4-7.
L'air introduit par 6 dans la chambre 5 passe par le conduit 4 et est dévié sur le dé flecteur 7 en pénétrant ainsi dans le lit de combustible dont il détermine la combustion. Cette combustion se poursuit alors d'une ma nière plus ou moins intense et pendant une période de temps plus ou moins longue, l'air passant par les ouvertures ou la fente 36 jouant le rôle d'air secondaire pour parfaire la combustion principale. Bien entendu, comme indiqué plus haut, d'autres arrivées d'air secondaire pourront encore être prévues, ces arrivées étant judicieusement disposées et convenablement réglées, ainsi qu'il est connu de le faire, notamment dans les foyers du genre en question.
Si par sa combustion, notamment avec de l'air sous pression, le combustible utilisé donne naissance à des mâchefers, ceux-ci se développent en direction du fond de l'auge 1, de part et d'autre et à l'avant de l'organe d'insufflation, en formant une sorte de jupe continue entourant cet organe sur ses trois faces libres, sensiblement comme il a été re présenté en traits interrompus en 3,7 dans les fig. 1 et 2.
En outre, des cendres et des petits mâche fers viennent tapisser le fond de l'auge ainsi que la portion inférieure de la surface externe du conduit 4, ces surfaces étant désignées dans l'ensemble par 38.
Lorsque, le développement des mâche fers et le dépôt des cendres s'étant poursuivis, on constate que l'intensité de la combustion tend à décroître et qu'un décrassage est de venu nécessaire, le levier 34 (ou 35) est ac tionné par l'opérateur et ramené en avant (ou vers le bas) comme indiqué par la flèche dans la fig. 2.
Cette manoeuvre a pour effet de déplacer en avant les pistons 20 et 21, qui pénètrent alors dans les espaces délimités par les flancs du conduit 4, les côtés 3 de l'auge et le support 2, en repoussant devant eux le mâchefer 37 et en balayant des cendres d6po- sées sur les surfaces 38. La fig. 2 montre le piston 20 ainsi déplacé et le mâchefer 37 poussé en avant devant lui.
Après ce mouvement d'avance, les pistons 20 et 21 sont ramenés en arrière par un dé placement inverse du levier 34 (ou 35). Les espaces libres et propres qu'ils découvrent en se retirant se remplissent immédiatement principalement de combustible frais s'écou lant du conduit d'alimentation<B>18</B> et, lorsque les pistons ont atteint leurs positions de re trait maximum, la partie postérieure du lit est reformée en substance par du combustible frais.
En donnant aux pistons 20 et 21 un dé veloppement longitudinal et une course con venables, un seul mouvement d'avance et de recul suffit pour écarter complètement le mâchefer 37 du lit normal de combustible et nettoyer tout aussi complètement les surfaces 38, le lit étant rétabli et la combustion pou vant se poursuivre dans les mêmes conditions que lors d'une opération initiale dès que les pistons ont achevé leur course de retour.
Il n'est toutefois pas nécessaire de don ner aux pistons ce développement longitudi nal et cette course et, comme on l'a repré senté, on peut se contenter de donner aux pis tons un développement longitudinal et une course bien moindre que l'amplitude du dé placement nécessaire du mâchefer 37 pour le dégager du lit de combustible, et que l'éten due suivant la longueur de l'auge des sur faces à balayer.
Dans ce cas, en effet, après un premier mouvement d'avance et de recul des pistons, la portion postérieure du lit de combustible s'étant reformée devant eux comme indiqué plus haut, un deuxième mouvement d'avance des pistons repoussera vers l'avant cette por tion du lit, laquelle entraînera à son tour le mâchefer 37 en avant d'une nouvelle quan tité et balayera simultanément les cendres sur une étendue correspondante de la lon gueur des surfaces 38. Le mouvement de re cul subséquent des pistons permettra alors la reformation de la partie postérieure du lit, de la même façon que précédemment.
Si cette deuxième manaeuvre des pistons n'est pas suffisante encore à dégager le mâchefer 37 et les cendres de l'étendue du lit, l'opérateur actionnera une troisième, une qua trième fois le levier 34 (ou 35) jusqu'à atteindre au résultat cherché. Il ressort de ce qui précède que l'action des pistons est effective alors même qu'elle s'exerce indirectement. On pourra en consé quence agencer le dispositif pour que l'ac tion des pistons, ou de leurs équivalents, soit constamment indirecte, c'est-à-dire pour qu'ils agissent par l'intermédiaire d'une masse de combustible.
Ils peuvent dans ce cas être disposés en dehors de l'espace foyer, par exemple dans un conduit ou autre guide attenant à cet es pace et être alimentés en combustible par la trémie à combustible de réserve ou par tout autre moyen, ce combustible étant alors in troduit dans le foyer lors des décrassages ou nettoyages de ce dernier.
Après les man#uv res précédemment in diquées, le mâchefer 37, accompagné des cendres, et éventuellement d'un peu de char bon, expulsé du lit, vient se placer à l'avant du lit, tandis que le lit est reformé par der rière le mâchefer.
En raison de la position occupée, le mâchefer et les cendres peuvent être facile ment enlevés. Toutefois, comme ni le mâche fer ni les cendres ne gênent en quelque ma nière que ce soit le fonctionnement du foyer dans les positions qu'ils occupent, ce fonc tionnement peut être rétabli en abandonnant le mâchefer et les cendres dans leur empla cement pour être enlevés ultérieurement.
Cet abandon est du reste avantageux en ce qu'il permet de brûler ainsi au profit du foyer les éléments combustibles ou partielle ment combustibles, encore contenus dans le mâchefer ou les cendres, ou entraînés avec eux. C'est à cette fin que sert principalement l'air amené par les ouvertures ou par la ou les fentes 36, que l'on a disposées judicieuse ment pour que ledit air pénètre dans le foyer au voisinage immédiat de l'emplacement occupé par lesdits mâchefers, cendres et élé ments combustibles qui viennent d'être extraits du lit.
Cette combustion complémentaire ache vée, le mâchefer et les cendres pourront être définitivement évacués à tout moment ulté- rieur, par exemple lorsque le foyer est ou vert à l'occasion du décrassage suivant.
Si le combustible utilisé ne donne pas naissance à des mâchefers de grandes dimen sions, mais uniquement à des cendres et de petits morceaux de mâchefers, ces résidus s'accumulent sur le support 2 et sur les por tions inférieures de la surface externe du conduit 4 et peuvent finir par gêner, si pas entraver la combustion.
Par les mêmes manoeuvres que celles pré cédemment indiquées, c'est-à-dire un ou plu sieurs mouvements d'avance et de recul des pistons<B>20</B> et 21, on repoussera vers l'avant, en dehors de l'étendue du lit, ces cendres et petits mâchefers, avec une plus ou moins grande proportion d'éléments encore combus- ti bles.
De même que dans le cas précédent, ces éléments combustibles seront brûlés par l'air issu des ouvertures ou fentes 38 et, à tout moment ultérieur, on pourra évacuer facile ment du foyer les résidus complètement épui sés.
Bien que dans le dispositif représenté cela n'ait pas été indiqué, il va de soi que l'on pourra prévoir toute disposition voulue, telle qu'une chambre sous-jacente au support 2 et à la chambre 5, pour recevoir le mâchefer et/ou les cendres amenés en dehors de l'éten due du lit.
On conçoit que l'on puisse manoeuvrer les organes en forme de piston, servant au dé crassage, pour assurer une corrélation entre le régime de fonctionnement du foyer et les décrassages ou nettoyages de ce dernier, de manière à débarrasser le foyer essentiellement des résidus de combustion, c'est-à-dire en ne lui enlevant qu'un minimum de matières encore combustibles ou partiellement com bustibles et en le laissant dans des conditions favorables à la reprise de la combustion.
Dans le dispositif décrit jusqu'à présent, l'organe d'insufflation occupe, par le con duit 4, une partie de l'étendue du support 2. Les fig. 4 et à illustrent deux autres formes d'exécution du dispositif dans lesquelles l'or- pane d'insufflation 40 est tout entier écarté du support 2 de l'auge 1.
Dans le dispositif de la fig. 4, l'organe de décrassage est constitué par des pistons 20 et 21, comme dans la forme d'exécution des fig. 1 à 3; dans le dispositif de la fig. 5, l'organe de balayage est constitué par un organe unique 41.
Dans les formes d'exécution précédentes du dispositif, l'organe d'insufflation 40 était disposé centralement. On comprendra qu'il pourrait aussi bien être disposé latéralement dans ou adjacent à une ou aux deux parois latérales de l'auge ou de l'espace foyer.
Ainsi, dans le dispositif représenté en fig. 6, l'organe d'insufflation est composé de deux tuyères latérales 42, au-dessus de chacune desquelles est agencée une alimen tation de combustible 18. L'organe de ba layage peut être constitué par l'une ou l'autre des formes d'exécution déjà décrites. Dans l'exemple, on a prévu un organe uni que 41, actionné à la manière des pistons 20 et 21 de la forme d'exécution des fig. 1 à 3.
D'autre part, dans certaines formes d'exécution du dispositif, la combustion auxiliaire des résidus de la combustion prin cipale peut être réalisée â l'aide d'agence ments différents de ceux décrits.
Dans le dispositif selon la fig. 7, cette combustion s'effectue sur un organe 43 cons titué par une grille ou un organe équivalent.
Cet organe peut être fixe ou mobile, et occuper un niveau qui est le même ou qui est différent, en particulier inférieur à celui du support 2 de l'auge ou de l'espace foyer, comme on l'a figuré en traits interrompus dans cette figure.
Avantageusement, l'organe 43 peut être coulissant ou basculant ou composé de plu sieurs parties dont certaines peuvent être fixes et d'autres mobiles. Certaines des par ties de l'organe 43 peuvent être organisées à la façon de grilles ou l'équivalent, tandis que d'autres ne sont pas ajourées.
Dans le dispositif de la fig. 8, l'organe 43 est constitué par une grille basculante et l'on y a représenté les organes au moment où un mâchefer développé 37 et d'autres ré sidus de la combustion principale ont été expulsés du lit et amenés dans la position où s'exécute la combustion auxiliaire. Celle-ci terminée ou bien à un moment quelconque subséquent, l'organe 43 est basculé pour as surer l'évacuation définitive des résidus de combustion complètement épuisés. La fig. 9 montre cette situation.
Avec toutes les formes d'exécution du dispositif, l'extraction ou l'évacuation des ré sidus de combustion sera facilitée en donnant au support 2, et éventuellement à d'autres or ganes servant de support pour le combustible, une inclinaison plus ou moins prononcée dans la direction de l'évacuation, comme indiqué en traits interrompus pour le support 2 dans la fig. 2t D'autre part, au lieu de prévoir pour le balayage des organes distincts, mobiles par rapport à l'auge ou l'espace foyer, certaines parties de l'auge ou du foyer pourraient être rendues mobiles les unes par rapport aux autres.
Une disposition de ce genre permettant la mise en ouvre du procédé que comprend l'invention est illustrée dans la fig. 10, dans laquelle le support 2 de l'auge est organisé pour coulisser longitudinalement.
En communiquant alors à ce support un ou plusieurs déplacements alternatifs, on pourra amener les mâchefers développés, tel que 37, ainsi que les cendres et les petits mâchefers, sur l'aire de rassemblement, cons tituée, par exemple, par une grille 43, pour y être soumis à un complément de combustion suivi de leur évacuation.
Pour faciliter la combustion auxiliaire, et l'évacuation subséquente, on pourra avanta geusement, comme dans le dispositif de la fig. 11, conformer le support 2 en lui faisant comprendre une portion antérieure inclinée vers le haut 45 obligeant les mâchefers dé veloppés à prendre une position inclinée, tan dis que les cendres et les particules encore combustibles s'en séparent et atteignent aisé ment l'organe 43-. En outre, la position incli- née prise par les mâchefers développés faci lite leur basculement et leur évacuation.
Comme il a été indiqué plus haut, l'or gane 43 peut être constitué en plusieurs par ties. La fig. 12 montre une forme d'exécution du dispositif, dans laquelle cet organe est composé de deux parties 46 et 47, la partie 46 étant en principe fixe et établie sous forme de grille, tandis que la partie 47 est plus ou moins inclinée, mobile et constituée par un organe non ajouré ou seulement partielle ment ajouré. On obtient de cette façon une localisation du passage de l'air de la com bustion additionnelle, et l'épuisement plus rapide et plus complet des parties encore combustibles des résidus de la combustion principale, qui viennent former contre la par tie 46 un talus 48 traversé par l'air addi tionnel, traversant l'ajourage de cette partie.
Par le basculement de la partie 4î, on ob tient aisément l'évacuation, vers le cendrier 49, des résidus ainsi que des mâchefers dé veloppés qui viennent s'y reposer.
La fig. 13 montre une variante de la der nière forme d'exécution, dans laquelle la par tie 46 est également prévue mobile et bascu lante, les parties 46 et 47 basculant dans des directions opposées en procurant un large passage d'évacuation vers le cendrier 49.
Bien que les dispositifs représentés et dé- erits soient réduits à leurs éléments essen tiels, on comprendra que ces mêmes disposi tifs peuvent être organisés pour se monter dans des chaudières pour le chauffage central ou le chauffage industriel ou tous autres appareils de chauffage, que ces dispositifs fassent partie de ceux-ci par construction ou qu'ils soient agencés en avant-foyers.
Dans les fig. 14 et 15, on a représenté la forme d'exécution de la fig. 13 appliquée à une chaudière dans laquelle l'alimentation de l'auge 2 en combustible de petits calibres est assurée par la trémie 19. l'air de combustion étant fourni par un ventilateur 50 qui ali mente un dispositif d'insufflation 40 par un conduit 51, et des arrivées d'air secondaire de combustion par un conduit 52, un réglage différentiel étant assuré par un clapet 54. Le ventilateur 50 alimente également en air la combustion auxiliaire ou additionnelle s'exé cutant sur l'organe 46-47, cet air passant par une arrivée 53 réglée par un clapet 55. On remarque, sur la fig. 14, le mâchefer dé veloppé en cours de formation dans l'auge 2, et les résidus formés lors d'opérations précé dentes occupant le cendrier 40.
Dans des formes d'exécution du disposi tif comportant des grilles ou des éléments de grille ou l'équivalent, pour assurer la com bustion complémentaire des résidus de la combustion principale, on pourra utiliser ces g ri 'Iles ou éléments de kD grille pour assurer le fonctionnement du dispositif à la façon d'un foyer quelconque, à titrage naturel par exemple, à l'aide de combustibles d'un calibre quelconque.
La fig. 15 montre un des aménagement utilisables à cet effet, dans lequel l'espace du foyer à vent soufflé proprement dit 56 a été obturé par un organe 5 7 constituant. le fond d'un foyer chargé en combustible d'un calibre quelconque par la porte 58.
Le lit de combustible formé repose sur l'organe 46-47 et l'air, traversant l'une ou l'autre. ou les deux parties 46-47, entretient la combustion de ce lit.
Si le tirage naturel était insuffisant à provoquer l'appel d'air nécessaire, par exem- pie, par l'ouverture 59 de la porte du foyer, on pourrait actionner le ventilateur 50 soit par intermittence, soit d'une manière conti nue, le clapet 55 étant disposé de façon à ali- nienter principalement l'arrivée 53.
De l'air peut en outre être conduit dans le lit de combustible par le conduit 52, cet air agissant comme air primaire ou comme air secondaire.
Rien n'empêcherait du reste d'avoir re cours également à un organe 57, partielle ment ou totalement ajouré, et d'y faire passer alors une partie de l'air de combustion, via le conduit 51 et le dispositif d'insufflation 411.
Process for carrying out the cleanings and complete cleaning of a hearth comprising a non-perforated support for the fuel, and device for implementing this process. The invention comprises a method for carrying out the cleanings and the complete cleaning of a hearth comprising a non-perforated support for the fuel, in particular of a hearth operating using small-caliber fuels.
In fireplaces of this kind, more especially in those comprising a forced introduction of combustion air into the fuel bed, the combustion results, with certain fuels, in the formation, on the one hand, of relatively developed bottom ash and, on the other hand, ashes; with other fuels the formation mainly of ash, possibly accompanied by a few small bottom ash.
Although in these hearths it is possible to carry out operations of extended duration without scrubbing, it is necessary, in the first case, to extract the large bottom ash after one, two or more days and, after longer periods, also to extract the ashes and the bottom ash debris that has accumulated, that is to say a complete cleaning: in the second case it is necessary, after comparable periods of operation, to rid the hearth of its ashes and small bottom ash, in fact also in principle clean it completely. While the removal of large bottom ash is relatively easy, complete cleanings are a constraint; the removal of large bottom ash should be avoided, but above all complete cleanings as far as possible.
For the removal of bottom ash forming on or next to grids or the equivalent slow, it is known to dispose between the bars or the equivalent of moving members which are actuated mechanically to detach and separate the bottom ash; British Patents Nos. 23199/1895 and No. 17735/96 relate to such devices.
The association of such components with non-perforated supports for the fuel, often used in small-caliber fuel stoves, presents quite a number of difficulties and in fact does not lead to the expulsion of the bottom ash from the fuel bed. ; in any case these organs do not ensure the evacuation of ashes.
On the other hand, for the removal of the ashes, it has already been proposed to carry out hearth bases using movable members or bars forming in certain positions a practically closed surface and in other positions an openwork surface. letting himself be poured out by the ashes. If the ashes can be eliminated in this way, at the same time as they also evacuate a certain quantity of fuel and, in any case, these components do not allow the practical evacuation of the bottom ash.
The object of the invention is to achieve, in fireplaces comprising a non-perforated support for the fuel, such as those with small fuels, the evacuation or extraction from the fuel bed of combustion residues, this that is, relatively developed bottom ash and ash if the fuel used forms these residues, or ash and small bottom ash if these residues are formed by the fuel.
According to the process which the invention comprises, to carry out the cleansing and complete cleaning of a hearth comprising a non-perforated support for the fuel, in particular of a small fuel hearth, by a sweeping action exerted on the portion of the fuel bed essentially containing the combustion residues and of interest to at least part of the extent of the bed, said residues are expelled from this bed leaving the rest of the bed in place, the fuel elements still contained in the residue discharged from the bed being exhausted outside the bed itself. by an auxiliary combustion of these residues.
The invention further comprises a device for implementing this method. It is characterized by at least one member, movable relative to the surface serving as a fuel support on which the ashes and debris or small bottom ash are deposited, and to the profile of which it adapts at least partially, while some its parts are located above this surface, so that its operation determines at least partial sweeping of the extent of said surface and expulsion from the bed;
of developed bottom ash if there is any, the device further comprising a collection area for the residues. combined with air inlets provided to determine the combustion on this gathering area of the still combustible elements contained in the material swept and expelled from the bed.
The assembly area can be made up of more than one organ, some of which can be mobile, and this area can be added to at least a portion of its extent: it can be placed at the same level as the support. not perforated for fuel, but also at a lower level, all its parts being able to occupy the same level, but also different levels.
The staging area can be used not only for the auxiliary combustion of the residues of the main combustion, especially small fuel, but also as the area of a main combustion carried out at least in part with the aid of a fuel other than that of the main combustion, in particular other than small caliber fuel.
Thanks to the process that the invention comprises, in addition to the fact that ordinary cleanings are singularly facilitated, complete cleaning is avoided and, in particular when the fuel supply is ensured automatically, in particular by gravity, it is further avoided the obligation of obturating organs, the establishment of which in good conditions has so far remained delicate, particularly in view of the influences to which they are subjected in the fireplace in operation.
In addition, either the swept area or the periodicity of the sweep can be adapted to the intensity of the combustion, so as to ensure a sort of automatic cleaning, leaving the stove in good recovery conditions while not removing a minimum of still combustible material, or even only residues.
The appended drawing represents, by way of examples, various embodiments of the device for implementing the method which the invention comprises.
Fig. 1 shows, in end elevation, partly in section, a first embodiment of the device that comprises the invention; Fig. 2 is a side elevational view, some parts broken away and some parts in section, of this embodiment; Fig. 3 is a plan view; Fig. 4, 5 and 6 show, in elevation and cross section, other embodiments of the device which the invention comprises; Fig. 7, 8 and 9 show, in elevation and longitudinal section, an embodiment of the device in which an auxiliary or complementary combustion of the residues of a main combustion is carried out on a grate; Fig. 10 shows another device for carrying out the method which the invention comprises;
Fig. 11 shows, in elevation and longitudinal section, another embodiment of the device that comprises the invention; Fig. 1.2 and 13i show, in a similar manner, two other embodiments of the device comprising a grate for the execution of an auxiliary or complementary combustion of the residues of a main combustion; Fig. 14 and 15 show the application of an embodiment of the device that the invention includes to a boiler.
Referring to Figs. 1 to 3, 1 designates in general a trough having a support 2 for the fuel, formed by a wall which is in principle continuous, and the sides 3 of which are inclined, although they can also be arranged differently.
In this trough 1 is mounted a combustion air blowing member, consisting of a duct 4 erected on the support 2 and extending, from one end of the trough, a distance less than the length heal of the latter. This duct 4 is in communication, via an opening in the support 2, with a chamber 5 formed under said support and receiving combustion air under pressure from any suitable source, such as a fan, not shown, this air being brought to the chamber 5 by a duct 6.
Above the duct 4 is mounted a deflector 7 which can be established in any suitable manner, but preferably in the form of a hollow body for circulation of fluid, in particular water. For this purpose, the deflector 7 is connected to a box 8, mounted at one end of the trough, and comprises a pa king 9 extending across the hollow body while leaving the. front part of the latter a communication 10 between the compartments 11 and 12 thus formed. The wall 9 extends, on the other hand, in the box 8 which it divides into two lower 13 and upper 14 compartments, respectively provided with an inlet 15 and an outlet 16 for the cooling fluid.
Above the deflector 7, and preferably fixed to the box 8, is mounted a fuel supply duct 18, in communication with a reserve fuel hopper, partially shown at 19.
What has been described so far are the. organs whose union materializes a combustion apparatus, in particular with a small fuel, commonly, and hereinafter referred to as "hearth", which comprises a space in which the actual combustion takes place. This space, hereinafter referred to as "home space", is distinct from any other organ of the home and in short only constitutes an intangible element. Of the home. In the hearth as described hitherto, to ensure a simple and easy evacuation of ashes and iron chews. It is planned to sweep, or to sweep in part, the extent of the trough on which the ashes settle or accumulate, by also dragging or pushing back the large bottom ash formed.
To ensure this sweeping and this driving, two piston-shaped members 20 and 21 are provided which, as can best be seen in FIG. 1, have a section such that they adapt more or less completely to the contours of the spaces of the trough delimited by the support 2, the sides 3 and the insufflation duct 4.
These pistons pass through the box 8 by openings of corresponding section, and are engaged in guides 22, formed by cylinders. or portions of cylinders, attached to the rear of the box 8.
The pistons 20 and 21 are arranged to perform forward and backward movements in the focal space, any lever mechanism, rack or other manually or automatically controlled, being able to be provided to ensure these movements. In the embodiment shown, the movements of the pistons 20 and 21 are controlled by a set of levers comprising: a pair of levers 23 articulated around an axis 24 supported by a console 2.5 fixed to the box 8, and of which cha cun enters one of the pistons through corresponding longitudinal slots 26 of the guides 22 and 27 of the pistons, to engage at its end, between two dia métrales pins 28 of the pistons;
a lever 29, integral with a pin 30 mounted in bearings 31, is connected to the levers 23 by a pin 32 passing through the longitudinal slots 33 of these levers 23, and finally an operating lever 34, also secured to the 'axis 30, is arranged in an easily accessible location.
Instead of the play of the levers 29 and 34, one could act directly on the levers 33 by making them integral with their axis 24 and by mounting on the latter a lever 35 extending laterally to the hearth, as shown in lines. interrupted in fig. 2.
In each case, the automatic control of the levers 23 could be ensured by any driving force, such as an electric motor, not shown, which could, for example, be that normally controlling the blower.
It will be noted that in this embodiment of the device, the active faces of the pistons form part of the rear wall of the trough, that is to say of a pa king delimiting the hearth space.
One could, of course, instead of providing independent pistons, make one or more portions of the aforementioned wall movable, and ensure its displacement by an appropriate control, with the indicated result.
To complete the equipment of the device, there is also provided, independently or not of the usual secondary air inlets, an introduction of auxiliary air made with the aim of ensuring the combustion of the fuel elements still contained in the mash irons and the ash evacuated from the fuel bed, as will emerge more clearly from the description of the operation of the device. This introduction of auxiliary air is provided by a number of openings 36, or else by one or more slots made in the support 2 between the chamber 5 and the interior of the trough 1, these openings or this or these slits being formed at a certain distance in front of the sufflation device 4-7.
The operation of this embodiment of the device is understood as follows: The fuel, in particular small-caliber coal, loaded into the hopper 19, descends by gravity the conduit 18 and forms in the trough 1 a bed limited by this trough and the natural embankments located on either side and in front of the insufflating organ 4-7.
The air introduced through 6 into the chamber 5 passes through the conduit 4 and is diverted onto the deflector 7, thus entering the fuel bed, the combustion of which it determines. This combustion then continues in a more or less intense manner and for a more or less long period of time, the air passing through the openings or the slot 36 playing the role of secondary air to improve the main combustion. Of course, as indicated above, other secondary air inlets could still be provided, these inlets being judiciously arranged and suitably adjusted, as is known to do, in particular in homes of the type in question.
If by its combustion, in particular with air under pressure, the fuel used gives rise to bottom ash, these develop in the direction of the bottom of the trough 1, on both sides and in front of the insufflation member, by forming a sort of continuous skirt surrounding this member on its three free faces, substantially as has been shown in broken lines at 3.7 in FIGS. 1 and 2.
In addition, ashes and small iron chews line the bottom of the trough as well as the lower portion of the outer surface of the duct 4, these surfaces being generally designated by 38.
When, the development of the chews and the deposition of ashes having continued, it is observed that the intensity of the combustion tends to decrease and that a cleaning has become necessary, the lever 34 (or 35) is actuated by operator and brought forward (or down) as indicated by the arrow in fig. 2.
This maneuver has the effect of moving the pistons 20 and 21 forward, which then enter the spaces delimited by the flanks of the duct 4, the sides 3 of the trough and the support 2, by pushing back in front of them the clinker 37 and in sweeping away ash deposited on the surfaces 38. FIG. 2 shows the piston 20 thus moved and the clinker 37 pushed forward in front of it.
After this forward movement, the pistons 20 and 21 are brought back by a reverse movement of the lever 34 (or 35). The free and clean spaces which they discover when withdrawing are immediately filled with mainly fresh fuel flowing from the <B> 18 </B> supply line and, when the pistons have reached their maximum retreat positions, the rear part of the bed is substantially reformed by fresh fuel.
By giving the pistons 20 and 21 a suitable longitudinal development and stroke, a single forward and backward movement is sufficient to completely remove the clinker 37 from the normal fuel bed and to clean the surfaces 38 just as completely, the bed being reestablished and combustion being able to continue under the same conditions as in an initial operation as soon as the pistons have completed their return stroke.
However, it is not necessary to give the pistons this longitudi nal development and this stroke and, as has been shown, one can be satisfied with giving the udders a longitudinal development and a stroke much less than the amplitude. the necessary displacement of the clinker 37 to release it from the fuel bed, and that the extent following the length of the trough of the surfaces to be swept.
In this case, in fact, after a first forward and backward movement of the pistons, the rear portion of the fuel bed having reformed in front of them as indicated above, a second forward movement of the pistons will push back towards the before this portion of the bed, which in turn will drive the clinker 37 forward a further quantity and simultaneously sweep the ash over a corresponding extent of the length of the surfaces 38. The subsequent backward movement of the pistons will then allow reformation of the posterior part of the bed, in the same way as before.
If this second maneuver of the pistons is not yet sufficient to free the clinker 37 and the ashes from the extent of the bed, the operator will actuate a third, a fourth time the lever 34 (or 35) until reaching the result sought. It emerges from the foregoing that the action of the pistons is effective even though it is exerted indirectly. The device can therefore be arranged so that the action of the pistons, or their equivalents, is constantly indirect, that is to say so that they act by means of a mass of fuel.
They can in this case be placed outside the hearth space, for example in a duct or other guide adjoining this space and be supplied with fuel by the reserve fuel hopper or by any other means, this fuel then being introduced into the fireplace during cleaning or cleaning of the latter.
After the previously indicated maneuvers, the clinker 37, accompanied by ashes, and possibly a little good char, expelled from the bed, is placed at the front of the bed, while the bed is reformed by der laugh the clinker.
Due to the occupied position, clinker and ashes can be easily removed. However, since neither the iron clinker nor the ashes in any way interfere with the operation of the fireplace in the positions they occupy, this operation can be re-established by leaving the clinker and ashes in their place to be used. subsequently removed.
This abandonment is moreover advantageous in that it makes it possible to burn thus for the benefit of the hearth the combustible or partially combustible elements, still contained in the clinker or the ashes, or carried with them. It is for this purpose that mainly serves the air supplied by the openings or by the slot or slots 36, which has been judiciously arranged so that said air enters the hearth in the immediate vicinity of the location occupied by said bottom ash, ashes and combustible elements which have just been removed from the bed.
When this additional combustion is complete, the clinker and the ashes can be definitively removed at any later time, for example when the hearth is or green during the next scrubbing.
If the fuel used does not give rise to bottom ash of large dimensions, but only to ash and small pieces of bottom ash, these residues accumulate on the support 2 and on the lower portions of the external surface of the duct 4 and can end up interfering, if not hampering combustion.
By the same maneuvers as those previously indicated, that is to say one or more forward and backward movements of the pistons <B> 20 </B> and 21, we will push forward, out from the extent of the bed, these ashes and small bottom ash, with a greater or lesser proportion of elements still combustible.
As in the previous case, these fuel elements will be burned by the air coming from the openings or slots 38 and, at any later time, the completely exhausted residues can be easily removed from the fireplace.
Although in the device shown this has not been indicated, it goes without saying that we can provide any desired arrangement, such as a chamber underlying the support 2 and the chamber 5, to receive the clinker and / or ashes brought out of the bed area.
It is conceivable that it is possible to maneuver the piston-shaped members, used for de-fouling, to ensure a correlation between the operating speed of the fireplace and the cleaning or cleaning of the latter, so as to essentially rid the fireplace of residues of combustion, that is to say by removing only a minimum of still combustible or partially combustible materials from it and leaving it in conditions favorable to the resumption of combustion.
In the device described so far, the insufflation member occupies, through the duct 4, part of the extent of the support 2. FIGS. 4 and to illustrate two other embodiments of the device in which the insufflation unit 40 is entirely separated from the support 2 of the trough 1.
In the device of FIG. 4, the scouring member consists of pistons 20 and 21, as in the embodiment of FIGS. 1 to 3; in the device of FIG. 5, the scanning member consists of a single member 41.
In previous embodiments of the device, the insufflation member 40 was centrally located. It will be understood that it could just as well be disposed laterally in or adjacent to one or both side walls of the trough or of the hearth space.
Thus, in the device shown in FIG. 6, the insufflation member is composed of two side nozzles 42, above each of which is arranged a fuel supply 18. The bathing member can be formed by one or the other of the shapes execution already described. In the example, there is provided a united member that 41, actuated in the manner of pistons 20 and 21 of the embodiment of FIGS. 1 to 3.
On the other hand, in certain embodiments of the device, the auxiliary combustion of the residues of the main combustion can be carried out using arrangements different from those described.
In the device according to FIG. 7, this combustion takes place on a member 43 consisting of a grid or an equivalent member.
This member can be fixed or mobile, and occupy a level which is the same or which is different, in particular lower than that of the support 2 of the trough or of the hearth space, as shown in broken lines in this figure.
Advantageously, the member 43 may be sliding or tilting or composed of several parts, some of which may be fixed and others mobile. Some of the parts of the member 43 may be organized in the form of grids or the like, while others are not perforated.
In the device of FIG. 8, the member 43 is constituted by a tilting grid and the members are shown there at the moment when a developed clinker 37 and other residues of the main combustion have been expelled from the bed and brought into the position where s 'performs auxiliary combustion. Once this has been completed or else at any subsequent time, the member 43 is tilted to ensure the final evacuation of the completely exhausted combustion residues. Fig. 9 shows this situation.
With all the embodiments of the device, the extraction or evacuation of the combustion residues will be facilitated by giving the support 2, and possibly other organs serving as support for the fuel, a more or less inclination. pronounced in the direction of discharge, as shown in dotted lines for support 2 in fig. 2t On the other hand, instead of providing for the scanning of separate members, movable relative to the trough or the hearth space, certain parts of the trough or the hearth could be made movable relative to each other.
An arrangement of this type allowing the implementation of the method that comprises the invention is illustrated in FIG. 10, in which the support 2 of the trough is arranged to slide longitudinally.
By then communicating to this support one or more alternative displacements, it is possible to bring the developed bottom ash, such as 37, as well as the ashes and the small bottom ash, to the assembly area, constituted, for example, by a grid 43, to be subjected to additional combustion followed by their evacuation.
To facilitate the auxiliary combustion, and the subsequent evacuation, it is advantageously possible, as in the device of FIG. 11, conform the support 2 by making it include a front portion inclined upwards 45 forcing the developed bottom ash to take an inclined position, tan say that the ashes and the still combustible particles separate from it and easily reach the organ 43-. In addition, the inclined position taken by the developed bottom ash facilitates their tilting and evacuation.
As indicated above, the organ 43 can be made up of several parts. Fig. 12 shows an embodiment of the device, in which this member is composed of two parts 46 and 47, the part 46 being in principle fixed and established in the form of a grid, while the part 47 is more or less inclined, mobile and constituted by a non-perforated or only partially perforated member. In this way, we obtain a localization of the passage of the air of the additional combustion, and the faster and more complete exhaustion of the still combustible parts of the residues of the main combustion, which form against part 46 a slope 48 crossed by the additional air, crossing the openwork of this part.
By tilting the part 4î, the evacuation is easily obtained, towards the ashtray 49, of the residues as well as the developed bottom ash which come to rest there.
Fig. 13 shows a variant of the last embodiment, in which the part 46 is also provided movable and tilting, the parts 46 and 47 tilting in opposite directions providing a wide discharge passage towards the ashtray 49.
Although the devices represented and described are reduced to their essential elements, it will be understood that these same devices can be organized to be mounted in boilers for central heating or industrial heating or any other heating apparatus, whether these devices devices are part of these by construction or they are arranged as pre-foci.
In fig. 14 and 15, the embodiment of FIG. 13 applied to a boiler in which the supply of the trough 2 with small caliber fuel is ensured by the hopper 19. the combustion air being supplied by a fan 50 which supplies an insufflation device 40 through a duct 51, and secondary combustion air inlets via a duct 52, differential adjustment being provided by a valve 54. The fan 50 also supplies air to the auxiliary or additional combustion carried out on the member 46-47, this air passing through an inlet 53 regulated by a valve 55. Note, in FIG. 14, the clinker developed during formation in the trough 2, and the residues formed during previous operations occupying the ashtray 40.
In embodiments of the device comprising grids or grate elements or the equivalent, to ensure the additional combustion of the residues of the main combustion, these grids or grid elements can be used to ensure the operation of the device in the manner of any fireplace, natural titration for example, using fuels of any caliber.
Fig. 15 shows one of the arrangements which can be used for this purpose, in which the space of the blown fireplace itself 56 has been closed off by a component 5 7. the bottom of a fireplace loaded with fuel of any caliber through door 58.
The formed fuel bed rests on member 46-47 and air, passing through one or the other. or both parts 46-47, maintains the combustion of this bed.
If the natural draft was insufficient to cause the necessary air intake, for example, through the opening 59 of the fireplace door, the fan 50 could be operated either intermittently or continuously, the valve 55 being arranged so as to mainly align the inlet 53.
Air can also be led into the fuel bed through line 52, this air acting as primary air or as secondary air.
Nothing would prevent, moreover, also having recourse to a member 57, partially or totally perforated, and then passing part of the combustion air through it, via the duct 51 and the insufflation device 411. .