Grille rotative. L'invention a pour objet une grille rota tive pour gazogènes, fours à cuve et appa reils analogues, cette grille servant à la dé charge et au broyage des scories et à l'ad mission et à la distribution de l'air de com bustion.
On connaît déjà des grilles rotatives. Par exemple, on connaît des grilles, dites à fraise, dans lesquelles des lames ayant une forme hélicoïdale font saillie du fond, en général conique, de la grille. On connaît aussi des grilles polygonales dont la projec tion horizontale est concentrique à l'axe de la grille et qui sont limitées à leur périphérie par des parois polygonales à côtés courbes ou à lobes; on a aussi proposé des grilles de différentes formes et circulaires en plan, qui sont destinées à être montées excentrique ment par rapport à l'axe d'une paroi station naire de l'appareil dans lequel ces grilles sont destinées à être placées.
L'action de toutes ces grilles connues, pour refouler la matière du centre vers la périphérie et pour la décharger, est provo quée par le déplacement graduel de la paroi latérale de la grille pendant sa rotation ou bien par l'augmentation graduelle du rayon des régions qui ont une surface latérale ca pable d'exercer la poussée ou encore par la position excentrée de la grille par rapport à une paroi stationnaire de l'appareil dans lequel la grille est placée.
Avec de telles grilles, étant donnée la présence d'éléments stationnaires de butée constitués par ladite paroi stationnaire ou par des saillies à l'intérieur de cette paroi, le déplacement transversal provoqué par les surfaces de poussée, pendant la rotation de la grille, donne lieu en même temps au broyage des scories.
Les différents types de grilles mention nés ci-dessus possèdent des caractéristiques particulières qui les rendent appropriés pour des combustibles déterminés et moins appro- priés pour d'autres, mais les moyens propo sés jusqu'ici n'ont pas permis de réaliser un type universel de grille qui, tout en étant basé toujours sur les mêmes principes ra tionnels, puisse satisfaire aux exigences va riables d'applications différentes.
La grille selon l'invention est constituée par un corps à gradins se rétrécissant vers le haut et destiné à être monté de façon à pouvoir tourner autour de son axe vertical, ce corps présentant des gradins sans action de poussée, limités latéralement par des sur faces de révolution autour de l'axe de rota tion de la grille, ainsi que des gradins qui exercent une action de poussée et dont la surface latérale est formée par des bandes dont le rayon est variable dans au moins une région angulaire de la grille.
Ces bandes de rayon variable peuvent avoir comme direc trice une ligne ovale ou polygonale courbe quelconque avec trois ou plus de trois côtés, ou une ligne à lobes avec un ou plusieurs lobes; elles peuvent aussi être constituées par des surfaces cylindriques ou coniques de sec tion circulaire et d'axe excentré par rapport à l'axe de rotation de la grille.
Les surfaces de révolution autour de l'axe de rotation constituent la partie de la grille qui n'exerce aucune poussée, tandis que les bandes formées par les surfaces de rayon va riable constituent la partie de la grille qui exerce une action de poussée.
En choisissant convenablement la posi tion relative des bandes des deux types, la hauteur de ces bandes et leur excentricité, il est toujours possible d'obtenir l'effet voulu pour ce qui concerne le déplacement, le broyage et la décharge de la matière, et ainsi, par exemple, une décharge plus abon dante au centre ou une décharge plus abon dame à, la périphérie et en général la dé charge d'après un diagramme fixé d'avance.
Les bandes qui exercent une action de poussée et celles qui n'exercent pas une telle action peuvent s'enchevêtrer en partie entre elles si les surfaces des deux bandes super posées, de fonction différente, sont raccor- dées entre elles à des hauteurs différentes dans des secteurs différents de la grille; la bande avec action de poussée aura alors une hauteur différente dans les différentes ré- ffi (Y ons périphériques de la Zn grille.
Une forme d'exécution particulière de la grille peut être constituée avec avantage par des éléments annulaires séparés qui sont superposés et engagés angulairement entre eux et dont chacun peut constituer une bande avec action de poussée ou une bande sans action de poussée ou comporter une ou plu sieurs bandes de chacun des deux types.
Avec une telle composition, en éléments, de la grille, il est toujours possible de réali ser les caractéristiques voulues en donnant une position appropriée aux différents élé ments, de sorte que l'on peut créer des grilles ayant la hauteur et le profil appropriés à l'application envisagée, ainsi qu'une distri bution déterminée de l'air et une répartition déterminée de l'action de poussée.
Enfin, en remplaçant un ou quelques-uns des éléments d'une grille existante par des éléments de hauteur ou excentricité diffé rente ou en modifiant la position d'éléments déterminés dans la grille, il est possible de modifier les caractéristiques de ladite grille en la rendant appropriée pour des conditions de fonctionnement différentes.
Le dessin annexé montre, schématique ment et à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de la grille faisant l'objet de l'in vention.
La. fig. 1 se rapporte à une première forme d'exécution appliquée à un gazogène et montre la partie inférieure de la chambre de ce gazo,,ène dans laquelle la grille, repré sentée en coupe verticale dans la moitié de gauche et partiellement en vue dans la moi tié de droite, a une hauteur moyenne et une forme aplatie et est en état de distribuer l'air dans toute la section du gazogène; La fi-. 2 est la, vue en plan de la grille de la fig. 1, limitée à la portion qui se trouve à l'intérieur de la chambre du gazo gène; La fie. 3 est une coupe partielle, à plus grande échelle, de deux éléments annulaires superposés pour montrer leur engagement, et la fie. 4 est une coupe en plan suivant x-x de la fie. 3;
les fie. 5 et 6 sont des vues, correspon dant respectivement aux fie. 1 et 2, d'une autre forme d'exécution de la grille dans la quelle la coupole est en pente plus raide et la distribution de l'air est plus centralisée; les fie. 7 et 8 sont des vues analogues aux fie. 1 et 2 d'une troisième forme d'exé cution de la grille, qui est du type haut, avec distribution complètement centralisée de l'air; les fie. 9, 10 et 11 montrent, schématique ment en plan, d'autres profils que l'on peut adopter pour la surface des bandes à action de poussée au lieu de la forme ovale indi quée aux fie. 2, 6 et 8; la fie. 12 est une vue en perspective d'une grille, et la fie. 13 montre la même grille décom posée dans ses éléments annulaires super posés.
Dans les fie. 1, 5 et 7, on a indiqué par 1 une paroi stationnaire de la chambre d'un gazogène et 2 indique une cuve annulaire qui se trouve au-dessous du bord inférieur de la paroi 1 et qui sert à la décharge des scories. La cuve 2 est montée de façon à tourner au tour de son axe vertical, confondre avec l'axe de la paroi 1, à l'aide d'une couronne de billes 3, et elle est mise en rotation par tout moyen approprié.
Le bord intérieur de la cuve annulaire 2 forme appui pour la base de la grille qui, comme on le voit aux fie. 1, 5 et 7, est un corps se rétrécissant vers le haut, de forme plus ou moins aplatie, et comportant des gradins plus ou moins réguliers.
Dans toutes les formes d'exécution repré sentées la grille est formée par la réunion d'éléments superposés et ces éléments sont engagés angulairement entre eux dans leurs régions circulaires correspondantes; dans ces formes d'exécution, l'engagement des élé ments de la grille est effectué à l'aide de dents 4 qui font saillie sous la base de cha- que élément et qui pénètrent dans des en coches formées dans une région circulaire à l'intérieur de l'élément qui se trouve en des sous; l'engagement de l'élément inférieur de la grille avec la cuve 2 est effectué à l'aide de boulons à bride.
Les fie. 3 et 4 montrent à part un tel en gagement à l'aide de dents inférieures 4 d'un élément supérieur et d'encoches, chacune for mée par deux saillies internes 5 de l'élément inférieur.
Dans les formes d'exécution représentées, les différents éléments superposés sont main tenus assemblés et forcés l'un sur l'autre par un tirant axial 6 dont une extrémité est re liée à un oeil 7 de l'élément central et supé rieur 8 qui constitue le chapeau de la grille, tandis que l'autre extrémité du tirant est reliée à une traverse 9 fixée à la base de la grille. Le même résultat pourrait toutefois être réalisé par tout autre moyen approprié.
Les grilles représentées, à éléments, ont l'avantage de permettre de les décomposer-et de modifier les caractéristiques d'une grille existante.
Dans certaines formes d'exécution, la grille pourrait aussi être en une seule pièce ou bien être divisée en éléments qui ne cor respondent pas aux éléments annulaires su perposés de la grille.
Pour ce -qui concerne le profil de la grille, la forme d'exécution représentée aux fie. 1 et 21 comprend une base et quatre gra dins annulaires de diamètre décroissant, dont le dernier fait partie du chapeau 8: La base est limitée par une surface 10 légèrement inclinée par rapport à un plan horizontal et descendant vers l'extérieur et par une paroi latérale 11 qui forme avec la surface 10- une arête 18; la paroi 11 forme en substance un tronc de cône avec sa basé la plus large en bas et limité par une ligne ovale.
Les gradins qui surmontent la base 10, 11 sont limités par des surfaces cylindri ques de forme ovale 12 et par des surfaces cylindriques 13 de forme circulaire, ,ces der nières étant percées de trous ou fentes 14 et raccordées aux surfaces 12 par des surfaces 15 légèrement inclinées et descendant vers l'extérieur. Ces surfaces 15 sont pourvues d'ailettes transversales 16 qui font saillie vers le haut et qui servent à exercer une action d'entraînement sur la matière suppor tée par la grille.
Dans la fig. 2 sont indiquées par e les excentricités des bandes ovales 12 par rap port aux bandes circulaires 13 qui se trou vent au-dessous, et dans la fig. 1, a indique les portions de la hauteur totale de la grille qui correspondent aux bandes de forme ovale (de poussée), tandis que b indique les por tions de la hauteur totale de la grille qui correspondent aux bandes de forme circulaire (sans action de poussée); la ligne pointillée c indique le profil de la grille en la suppo sant tournée d'un angle correspondant à la course maximum des bandes de poussée.
Lorsque l'appareil contenant la grille est en activité, la matière est supportée par les surfaces 10 et 15 de la grille et, pendant la rotation, les bandes de forme ovale 12 provo quent progressivement un déplacement trans versal de la matière descendante qui, à la fin, est poussée dans la partie externe de la cuve annulaire 2 par la bande 11 de la base de la grille qui provoque en même temps le broyage.
Pendant un tel fonctionnement, les bandes 13 n'exercent aucune action pour le déplacement transversal de la matière; elle servent comme pièces d'écartement en direc tion verticale entre les bandes de poussée et assurent la distribution de l'air de combus tion qui doit être fourni à la matière et qui sort à travers les ouvertures 14.
Au lieu d'une forme ovale, chacune des bandes 12 de la surface latérale de la grille, ainsi que la bande inférieure 11, pourrait avoir une formé différente, à un ou plu sieurs lobes, comme visible aux fin. 9 à 11, et les lobes de ces régions, au lieu d'être tons également orientés, comme indiqué à fig. 2, pourraient être décalés angulairement l'un par rapport à l'autre, afin que le déplace ment latéral de la matière ait lieu en des points différents de la périphérie à des hauteurs différentes de la grille.
On réalise ainsi l'avantage, pour ce qui concerne la décharge des scories, que les sco ries ne peuvent pas remonter le long des pa rois pendant la phase de poussée. En don nant à la région inférieure une position dé calée par rapport aux régions supérieures et en adoptant des proportions appropriées, la matière déplacée par les éléments supérieurs tombe immédiatement dans l'espace qui est laissé libre par les éléments inférieurs.
Au lieu d'une alternance régulière de surfaces avec action de poussée et de sur faces sans action de poussée, ayant des hau teurs à, peu près égales comme dans l'exem ple des fig. 1 et \?, la grille pourrait compor ter une répartition différente des diffé rentes surfaces et des hauteurs différentes de ces surfaces pour créer des conditions dé terminées dans le fonctionnement de la grille.
Une forme de grille modifiée dans ce sens est constituée par la grille représentée aux fig. 5 et 6. Dans cette grille, la base a une hauteur plus grande que dans la grille des fi-. 1 et ?, et est divisée en deux bandes superposées I1 et<B>il',</B> toutes les deux de poussée, tandis que la portion de la, grille qui comporte les gradins est limitée à trois bandes de poussée 1\?, de hauteur à peu près égale, alternant avec trois bandes 7 3 sans action de poussée, qui sont percées d'ouver tures 14 et dont la plus élevée possède une hauteur plus grande que les autres.
Naturel lement, les bandes de poussée et les bandes sans action de poussée pourraient avoir toute hauteur appropriée et les différentes bandes pourraient avoir des hauteurs différentes l'une de l'autre.
La grille représentée à la fi-. 5 est plus haute et l'admission de l'air est plus concen trée au centre de la chambre.
Dans la grille de l'appareil des fi-.<B>5</B> et 6, les trois bandes supérieures de poussée 12 ont leurs lobes également orientés, tandis que la bande tronconique 11 de la base a une forme ovale avec le grand axe perpendicu- laire au grand axe du profil des autres ban des de poussée 12.
De plus, la hauteur de la bande 11' de la base est différente dans des régions diffé rentes de sa périphérie, de sorte que l'arête 18 n'est pas contenue dans un plan. Par con séquent, l'action de poussée exercée par la bande 11' n'est pas égale sur toute la péri phérie de la grille.
Dans la fig. 6, on a indiqué par e l'ex centricité de chaque bande de forme ovale par rapport à la bande circulaire qui se trouve au-dessous d'elle, tandis que dans la fig. 5 on a indiqué par a les portions qui, dans la hauteur totale de la grille, corres pondent aux bandes de forme ovale (de pous sée), et par b les portions qui correspondent aux bandes circulaires (sans action de pous sée); la ligne pointillée c indique le profil de la grille en la supposant tournée d'un angle correspondant à la course maximum des bandes de poussée.
Dans la grille des fig. 5 et 6, les bandes de poussée pourraient avoir une forme diffé rente de celle représentée et, en particulier, elles pourraient avoir des formes des types représentés aux fig. 9 à 11 et les portions excentrées des différentes bandes de poussée pourraient être orientées de façon différente l'une par rapport à l'autre.
Dans la forme d'exécution de la grille est représentée dans les fig. 7 et 8, la cou pole à gradins forme un noyau central de pe tit diamètre et de grande hauteur qui appuie à son tour sur une base très haute.
Dans la fig. 8, e indique encore l'excen tricité de la bande supérieure de poussée, tan dis que dans la fig. 7, a indique les por tions qui, dans la hauteur totale de la grille, correspondent aux bandes de poussée et b in dique les portions qui correspondent à la bande sans action de poussée; la ligne poin tillée c indique le profil de la grille en la supposant tournée d'un angle correspondant à la course maximum des bandes de poussée.
Dans la grille des fig. 7 et 8, la bande de poussée la plus élevée est formée par la couronne 12 du chapeau supérieur 8 et la bande de poussée immédiatement inférieure est formée par la région supérieure 11' de la surface latérale de la base, au-dessous de la quelle il y a la région 11. Entre les deux bandes de poussée 12 et 11', il y a une ré gion sans action de poussée qui est formée par deux surfaces cylindriques 13 de section circulaire raccordées par une surface tronco nique 15 et percées chacune de deux rangées superposées d'ouvertures 14.
Les deux bandes de poussée 1-2 et 11' ont les excentricités également orientées, tan dis que la bande 11 a son excentricité orien tée en direction perpendiculaire aux autres. De plus, la bande de poussée 11' est limitée en haut par une ligne 18 qui n'est pas conte nue dans un plan, de sorte que la hauteur de ladite bande est différente dans les diffé rents points de sa périphérie.
Dans cette grille, les bandes de poussée pourraient avoir une forme différente de celle ovale représentée et, en particulier, les dites bandes pourraient avoir les formes re présentées aux fig. 9 à 11.
Avec une grille de la forme représentée aux fig. 7 et 8, l'admission de l'air est forte ment centralisée et l'espace entre la grille et la paroi 1 du gazogène contenant la grille est considérable.
La vue en perspective de la fig. 12 montre une forme d'exécution de la grille qui correspond en,substance à celle des fig. 5 et G et elle donne une idée de la forme d'une grille dans laquelle les bandes de poussée 12 alternent avec les bandes 13 sans action de poussée et dans laquelle la surface latérale 11 de la base inférieure a une hauteur va riable, étant limitée par la ligne 18, de façon qu'elle donne lieu à une action de poussée différente dans des régions angulaires diffé rentes. .
La fig. 13, montre la même grille décom posée dans ses différents éléments superpo sés. Cette figure montre que la base 10, 11 constitue une seule pièce annulaire destinée à appuyer sur le bord intérieur de la cuve annulaire de l'appareil contenant la grille, tandis que les anneaux .superposés et le cha- peau ô forment chacun une bande de pous sée 12 et une bande 13 sans action de pous sée percée d'ouvertures 14. La hauteur de la bande 13 sans action de poussée, qui se trouve dans la position la plus élevée de la grille, est obtenue à l'aide d'un anneau sup plémentaire 16 percé lui aussi d'ouver tures 14.
La constitution de la grille en anneaux pourraient aussi être différentes, par exem ple les bandes de poussées pourraient être séparées des bandes qui n'exercent aucune action de poussée et chaque anneau pourrait avoir une hauteur plus ou moins grande. En tout cas, un groupement différent ou une hauteur différente des anneaux permet de changer la position en hauteur des ouver tures 14 pour le passage de l'air et, par con séquent, la distribution de l'air, sans rien changer à l'effet de poussée et aux caracté ristiques de la grille; inversement, on peut modifier l'effet de poussée sans changer la distribution de l'air.
Les grilles représentées, dans lesquelles chaque élément annulaire comprend une cou ronne de poussée et une couronne sans action de poussée, permettent d'engager entre eux, en regard de couronnes circulaires, les an neaux superposés, ce qui constitue un avan tage pour la facilité de construction. A cet effet, dans chaque anneau sont ménagées des couronnes circulaires 17 qui peuvent être obtenues facilement au tour et avec les quelles les anneaux appuient l'un sur l'autre. Ces couronnes circulaires d'appui 17 com portent les organes pour l'engagement angu laire des éléments annulaires superposés, ces organes étant constitués, par exemple, par des dents et encoches destinées à se corres pondre dans les couronnes circulaires adja centes.
Dans la bande sans action de poussée, et par conséquent de forme circulaire, qui se trouve à la base de l'anneau, la couronne d'appui est formée par la surface inférieure de l'anneau et elle comporte, à son intérieur, les dents 4 formant saillie vers le bas, tan dis que la bande de poussée est limitée en haut par une région circulaire 17 à l'inté rieur de laquelle font saillie des dents 5 dont chaque paire forme un siège pour une dent 4 de l'anneau qui se trouve au-dessus.