Foyer pour combustible solide. Les foyers connus pour combustible so lide, à feu renversé, donnent des rendements beaucoup plus élevés que les foyers à feu direct, par la suppression complète des dé fauts de ces derniers, soit la nécessité d'un fort tirage, la production des scories, la pré sence dans les gaz d'échappement de gaz non brûlés et surtout d'oxyde de carbone, une énorme quantité d'air en excès pendant le temps de la bise et .celui du nettoyage de la grille et une grande quantité des solides non brûlés.
Les défauts de ces foyers à feu renver sés existants sont: la destruction rapide des parois des chambres de la combustion des gaz par leur température exagérée, et le manque des moyens appropriés pour la suppression des solides non brûlés.
L'invention a pour objet un foyer pour combustible solide, qui supprime le premier de ces deux derniers inconvénients. On verra par la suite qu'une forme d'exécution préfé rée de ce foyer permet de remédier au second par la présence d'une grille spéciale. On peut ainsi réaliser des économies de combustible, question vitale à l'heure actuelle.
Ledit foyer possède, de façon connue, au moins un con duit à flammes constituant une chambre de combustion des gaz et deux adductions d'air comburant à travers le combustible, l'air "primaire" se dirigeant de haut en bas, entre le point d'adduction du combustible et le conduit à flammes, étant destiné à conduire les produits de distillation du combustible vers la chambre .de combustion des gaz, et l'air "secondaire", se dirigeant de bas en haut, entre la grille et ladite chambre, tra versant une mince couche de combustible en ignition et, par ce fait, assure la combustion de ce dernier, ce foyer étant en outre caracté risé par le fait que sa chambre de combustion des gaz est créée par' l'intervalle entre deux écrans minces et amovibles,
construits en ma tière très conductrice de la chaleur et tou chant librement par leurs bords longitudi naux la surface intérieure du foyer. Des formes d'exécution particulières du foyer peuvent en outre présenter les carac tères suivants: Les deux écrans peuvent être concentri ques et entre celui ayant le plus petit rayon de courbure et la surface du foyer est mé nagé un canal, dit "voie d'air en excès". Ce canal est parcouru par de l'air d'alimentation secondaire circulant de bas en haut, cette par tie de l'air secondaire ne prenant aucune part à la combustion mais se réchauffant forte ment par son frottement contre la surface dudit écran à petit rayon de courbure et se dirigeant dans un organe spécial de dosage.
Les surfaces intérieures de la chambre de la, combustion des gaz sont de préférence mu nies de chicanes, destinées à provoquer des remous dans le courant gazeux, afin d'assu rer un mélange intime des gaz et faciliter ainsi leur combustion intégrale.
Un organe spécial de dosage peut être prévu, dans lequel débouchent, par des ori fices spéciaux dudit organe, trois voies ga zeuses: "voie-directe", "voie-indirecte" et "voie de l'air en excès", des moyens pouvant être prévus, afin de régler à volonté l'inten sité des trois courants gazeux.
L'air d'alimentation peut être pris en un point extérieur unique, puis divisé au moyen de canaux, chemises d'air, etc.; des disposi tions de réglage peuvent être prévues pour l'admission de cet air.
Dans une forme d'exécution présentant plusieurs conduits à flammes, des intervalles sont ménagés entre eux pour mettre en com munication les trois voies gazeuses avec au moins un organe de dosage.
Dans les formes d'exécution mentionnées ci-dessus, les moyens prévus pour parer aux défauts des foyers à feu renversé connus, en ce qui concerne les dangers de la destruction rapide des parois des chambres de la com bustion des gaz par leur température exagé rée, sont constitués par les deux écrans minces et amovibles ménageant entre eux un intervalle constituant chambre de combustion des gaz. En effet, celui de ces écrans disposé le plus à l'intérieur du foyer reçoit la cha- leur: 10 par le rayonnement du combustible en ignition, 20 par contact direct avec ce der nier et 30 par convection de la combustion des gaz. De ce fait, cet écran est fortement réchauffé, et il transmet l'excédent de sa chaleur par rayonnement à la surface du foyer et au second écran.
Ainsi ce dernier reçoit de la chaleur en partie par rayonnement de l'écran situé le plus à l'intérieur du foyer et en partie par convection des gaz; il transmet à son tour l'excédent de sa chaleur, par rayonnement, à la surface du foyer et, par convection, au courant de "l'air en excès".
De ce fait, les surfaces intérieures de la chambre de la combustion des gaz sont suffi samment chaudes pour assurer la combustion rapide et intégrale des gaz tirés du combus tible, mais ces surfaces, à cause de leur rayonnement intensif, sont quand même préservées contre la destruction qui serait produite par l'excédent de la chaleur reçu.
Un autre défaut des foyers à feu ren versé existants est le manque de moyens ap propriés pour la suppression des solides non brûlés. Cette suppression peut être obtenue en utilisant une forme d'exécution avanta geuse du foyer selon l'invention, présentant une grille spéciale composée de deux parties, l'une fixe et l'autre mobile, de telle façon qu'entre des barreaux fixes se trouvent des barreaux mobiles et que l'intervalle entre les barreaux reste sans changement, même pen dant le moment d'évacuation des cendres. En outre, les barreaux mobiles sont munis de couteaux glissant par-dessus les barreaux fixes, ce qui facilite l'évacuation des cendres, en déplaçant faiblement les morceaux de coke ou autre combustible sans les détruire.
Le dessin annexé représente, schématique- ment et à titre d'exemple, une forme d'exé cution du foyer faisant l'objet de l'invention, , adaptée à une chaudière destinée au chauf fage central.
La fig. 1 est une coupe verticale suivant la ligne I-I de la fig. 2.
La, fi-. ? est une coupe horizontale sui- , vant la, ligne II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe verticale de la grille suivant la ligne III-III de la fig. 2.
Dans la forme d'exécution représentée, le foyer possède une chambre à feu 1 du com bustible solide et une chambre de combustion 2 des gaz, formée par un conduit à flammes muni de chicanes 3. Les produits de la com bustion, après avoir quitté l'extrémité supè- rieure de la chambre 2, traversent une cham bre de mélange 4 munie d'un seuil 5 destiné à ralentir la vitesse -du passage desdits pro duits de la combustion et à les diviser en deux courants:
un, dit direct, passant par un orifice 6 dans un tambour de dosage rotatif 7 sans perte de chaleur et un autre, dit indi rect, passant par un tuyau 8 dans une cham bre de refroidissement 9,, entourée par des surfaces .à eau 10 de la chaudière, qui sont destinées à absorber la chaleur des gaz et à les refroidir, ces gaz descendant dans le fond 11 de la chambre de refroidissement 9 qui communique avec un canal horizontal 12; après ce refroidissement les gaz entrent par un orifice 13- dans le tambour de dosage 7.
Un canal 14, dit voie d'air en excès, communique par un orifice 15 avec le tam bour 7, où les trois courants gazeux se réu nissent pour entrer dans la cheminée.
Le tambour 7 constitue donc un organe spécial de dosage destiné au réglage .d'inten sité de ces trois courants, et muni d'orifices particuliers permettant de commander en même temps dans des proportions variables et définies l'accès dans le tuyau d'évacuation de ces trois catégories de gaz.
Deux écrans 16, 17, qui limitent la cham bre de combustion 2, pourraient avoir une autre forme que celle dessinée, mais le fait qu'ils touchent librement par leurs bords lon gitudinaux 'la surface du foyer leur per mettra toujours de subir, sans déformation, les changements de température. Sur le des sin schématique annexé, on a laissé quelque jeu entre ladite surface et les écrans pour bien expliquer qu'ils ne sont pas fixés à celle- ci et sont amovibles.
Ces deux écrans sont concentriques et entre l'écran 17 ayant le plus petit rayon de courbure et la surface du foyer est ménagée la voie d'air en excès 14 parcourue par de l'air secondaire circu lant de bas en haut, cette partie de l'air se condaire ne prenant aucune part à la combus tion, mais se réchauffant fortement par son frottement contre la surface de l'écran 17.
La forme d'exécution représentée com porte un dispositif de remplissage avec ré glage de l'air primaire au moyen d'un obtu rateur rotatif 18, une porte coulissante 19 permettant d'introduire le combustible sans qu'il y ait introduction d'excès d'air nui sible pour le fonctionnement du foyer. L'air secondaire, qui entre par des orifices ré glables à la partie inférieure du foyer, se di rige de bas en haut, entre la grille et la chambre à feu 1, en traversant ainsi une mince couche de combustible en ignition pour assurer la combustion de ce dernier.
On remarquera que lorsque l'épaisseur totale de la couche de combustible est rela tivement mince, le foyer décrit- fonctionne alors comme s'il était à feu .direct.
La forme d'exécution représentée présente une grille spéciale (fig. 3) comportant des barreaux fixes demi-ronds et des barreaux mobiles munis de couteaux glissant par-des sus les barreaux fixes, l'intervalle entre les barreaux restant sans changement même pen dant leur mouvement. Les couteaux susdits facilitent l'évacuation des cendres en dépla çant faiblement les morceaux de combustible sans les détruire.
Fireplace for solid fuel. Hearths known for solid fuel, reverse fire, give much higher yields than direct fire stoves, by the complete elimination of the faults of the latter, that is to say the need for a strong draft, the production of slag, the presence in the exhaust gases of unburnt gases and above all of carbon monoxide, an enormous quantity of excess air during the time of the bise and that of cleaning the grille and a large quantity of non-solid burnt.
The shortcomings of these existing overturned fireplaces are: the rapid destruction of the walls of the combustion chambers of gases by their exaggerated temperature, and the lack of suitable means for the removal of unburned solids.
The subject of the invention is a hearth for solid fuel, which eliminates the first of these last two drawbacks. It will be seen below that a preferred embodiment of this hearth makes it possible to remedy the second by the presence of a special grid. This allows fuel savings, which is a vital issue at the present time.
Said fireplace has, in a known manner, at least one flame duct constituting a gas combustion chamber and two combustion air ducts through the fuel, the "primary" air moving from top to bottom, between the point supply of the fuel and the flame conduit, being intended to conduct the products of the distillation of the fuel towards the gas combustion chamber, and the "secondary" air, moving from bottom to top, between the grate and said chamber, passing through a thin layer of ignited fuel and, by this fact, ensures the combustion of the latter, this hearth being further characterized by the fact that its gas combustion chamber is created by the interval between two thin and removable screens,
constructed from a material which conducts heat and freely touches the interior surface of the hearth through their longitudinal edges. Particular embodiments of the hearth can also have the following charac teristics: The two screens can be concentric and between the one having the smallest radius of curvature and the surface of the hearth is formed a channel, known as a "way of excess air ". This channel is traversed by the secondary supply air flowing from the bottom to the top, this part of the secondary air taking no part in the combustion but heating up strongly by its friction against the surface of said small radius screen. of curvature and going into a special dosing unit.
The interior surfaces of the gas combustion chamber are preferably provided with baffles, intended to cause eddies in the gas stream, in order to ensure an intimate mixture of the gases and thus facilitate their complete combustion.
A special metering member may be provided, into which emerge, through special openings of said member, three gas channels: "direct-route", "indirect-route" and "excess air route", means can be provided, in order to adjust the intensity of the three gas streams at will.
Supply air can be taken from a single outdoor point and then divided by means of channels, air jackets, etc .; adjustment arrangements may be provided for the admission of this air.
In one embodiment having several flame ducts, gaps are formed between them to put the three gas paths into communication with at least one metering member.
In the embodiments mentioned above, the means provided for dealing with the defects of known reverse-fire hearths, with regard to the dangers of the rapid destruction of the walls of the combustion chambers of the gases by their exaggerated temperature , are formed by two thin and removable screens leaving between them a gap constituting the gas combustion chamber. In fact, the one of these screens placed furthest inside the hearth receives heat: 10 by radiation from the ignited fuel, 20 by direct contact with the latter and 30 by convection of the combustion of the gases. As a result, this screen is greatly heated, and it transmits the excess of its heat by radiation to the surface of the hearth and to the second screen.
Thus the latter receives heat partly by radiation from the screen located most inside the fireplace and partly by gas convection; it in turn transmits the excess of its heat, by radiation, to the surface of the hearth and, by convection, to the current of "excess air".
As a result, the internal surfaces of the gas combustion chamber are hot enough to ensure the rapid and complete combustion of the gases drawn from the fuel, but these surfaces, because of their intensive radiation, are nevertheless preserved against the combustion. destruction that would be produced by the excess heat received.
Another shortcoming of existing reverse fire stoves is the lack of adequate means for the removal of unburned solids. This elimination can be obtained by using an advantageous embodiment of the hearth according to the invention, having a special grid composed of two parts, one fixed and the other movable, so that between the fixed bars find movable bars and that the interval between the bars remains unchanged, even during the moment of ash removal. In addition, the movable bars are provided with knives sliding over the fixed bars, which facilitates the evacuation of ashes, by slightly moving the pieces of coke or other fuel without destroying them.
The appended drawing represents, diagrammatically and by way of example, an embodiment of the fireplace forming the subject of the invention, suitable for a boiler intended for central heating.
Fig. 1 is a vertical section taken along the line I-I of FIG. 2.
The, fi-. ? is a horizontal section along the line II-II of FIG. 1. FIG. 3 is a vertical section of the grid along line III-III of FIG. 2.
In the embodiment shown, the hearth has a fire chamber 1 for solid fuel and a combustion chamber 2 for gases, formed by a flame duct provided with baffles 3. The products of the combustion, after having left the upper end of chamber 2, pass through a mixing chamber 4 provided with a threshold 5 intended to slow down the speed of the passage of said combustion products and to divide them into two streams:
one, said direct, passing through an orifice 6 in a rotating metering drum 7 without loss of heat and another, called indirect, passing through a pipe 8 in a cooling chamber 9, surrounded by water surfaces. 10 of the boiler, which are intended to absorb the heat of the gases and to cool them, these gases descending into the bottom 11 of the cooling chamber 9 which communicates with a horizontal channel 12; after this cooling, the gases enter through an orifice 13- in the metering drum 7.
A channel 14, referred to as the excess air channel, communicates through an orifice 15 with the drum 7, where the three gas streams meet to enter the chimney.
The drum 7 therefore constitutes a special metering member intended for adjusting the intensity of these three currents, and provided with particular orifices making it possible to control at the same time in variable and defined proportions the access to the discharge pipe. of these three categories of gas.
Two screens 16, 17, which limit the combustion chamber 2, could have a shape other than the one drawn, but the fact that they freely touch the surface of the hearth with their longitudinal edges' will always allow them to endure, without deformation, temperature changes. On the attached diagrammatic figure, some play has been left between said surface and the screens to clearly explain that they are not fixed thereto and are removable.
These two screens are concentric and between the screen 17 having the smallest radius of curvature and the surface of the hearth is provided the excess air path 14 traversed by the secondary air circulating from bottom to top, this part of the air condenses not taking any part in the combustion, but is heated strongly by its friction against the surface of the screen 17.
The embodiment shown includes a filling device with regulation of the primary air by means of a rotary shutter 18, a sliding door 19 allowing fuel to be introduced without any excess being introduced. air that is harmful to the operation of the fireplace. The secondary air, which enters through adjustable orifices in the lower part of the fireplace, flows from the bottom to the top, between the grate and the fire chamber 1, thus passing through a thin layer of burning fuel to ensure the combustion of the latter.
It will be noted that when the total thickness of the layer of fuel is relatively thin, the fireplace described then operates as if it were on direct fire.
The embodiment shown has a special grid (fig. 3) comprising fixed semi-round bars and movable bars fitted with knives sliding over the fixed bars, the interval between the bars remaining unchanged even during the period. their movement. The aforementioned knives facilitate the removal of the ashes by moving the pieces of fuel weakly without destroying them.