Foyer-chaudière. Il existe divers types de foyer-chaudière dans lesquels .le combustible est amené ,de façon continue sur une grille sur laquelle il est gazéfié. A cet effet, -de l'air frais est in jecté dans le combustible par des ouvertures aménagées dans la grille.
Ces foyers-chau- dières ne donnent toutefois pas entière satis faction; en particulier, il est très difficile d'obtenir une gazéification complète et régu lière du combustible, - spécialement lorsque la puissance de Chauffe de la chaudière doit être réglée en vue d'obtenir une température constante de l'eau, ou une pression constante de la vapeur.
Certains constructeurs ont amélioré le fonctionnement de ces foyers-chaudières en plaçant en face de la grille une paroi calo rifugée, grâce au rayonnement de laquelle la température du foyer pouvait être main tenue à une plus grande valeur. Ces foyers- chaudières sont, d'une part, de construction malaisée et, d'autre part, ne permettent pas sans autre la fabrication -de tous les types de chaudières demandés par les industries pour la production d'eau chaude et de va peur.
La présente invention a pour objet un foyer-chaudière, qui élimine ,les inconvé nient- cités par le fait qu'il comporte une chambre de combustion constituée par un corps creux d'axe horizontal, présentant deux parois d'extrémité .dont l'une est traversée par un canal d'évacuation s'ouvrant dans la zone supérieure de la chambre de combustion, ce corps creux présentant, dans sa partie in férieure, une gouttière dont l'axe est disposé suivant une génératrice de la paroi interne de ce corps,
.cette gouttière s'ouvrant dans la chambre de combustion et étant destinée à permettre la formation d'un amas de com bustible à l'intérieur et dans la zone infé rieure de .la chambre de combustion, -des ou vertures d'admission d'air pratiquées dans les parois latérales de la gouttière et reliées par une conduite à une soufflerie permettant d'in jecter, dans cet amas -de combustible, l'air nécessaire à sa distillation et à la combus tion des gaz de distillation, cet amas de co-in- bustible favorisant la, création d'une zone à haute température :
huée .dans sa. partie cen trale, la profondeur de la -gouttière et donc la hauteur de l'amas étant telles que la tempéra ture de cette zone atteibne la température né eessaire à, la distillation complète du combusti- ble, et l'air étant injecté en excès, de manière à permettre la combustion complète dan;
la chambre de combustion, avant leur évacua tion, des gaz de distillation se dégageant dans celle-ci, Le dessin annexé montre, à titre d'exem ple et schématiquement, une forme d'exécu tion du foyer-chaudière faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 en est une coupe transversale, suivant. la ligne I-1 de la fi-,. ?.
La, fig. 2 en est une coupe lon-ituditialo suivant la. ligne II-II de la fig. 1.
Le foyer- chaudière représenté est prévu pour la production de vapeur sous haute pression et pour une alimentation du foyer en poussière de charbon ou braisettes. Ces com bustibles ne formant pas de cendres, aucun cendrier n'est nécessaire. Le foyer-chaudière comporte un corps creux cylindrique 1 de sec tion circulaire et d'axe horizontal. Dans l'épaisseur des parois sont. aménagées des chambres d'eau reliées à. un circuit. de chauffe par des conduites 16 et 17.
La paroi d'ex trémité avant de ce corps ou face frontale du foyer-chaudière est constituée par nue pa roi creuse munie d'une porte de foyer 3 com portant un pare-feu 4. L'espace intérieur de cette paroi est en communication avec les autres chambres d'eau du corps 1.
La paroi d'extrémité arrière du corps 1 est traversée par un canal d*évacuatioit 1<B>5</B> des gaz brûlés débouchant directement dans l'espace de combustion ? au-dessus du plan médian horizontal. Cette paroi est également creuse à l'instar des autres parois du corps 1 et les chambres formées dans son épaisseur sont en liaison avec le circuit d'eau.
Une trémie 18, destinée à recevoir une réserve de combustible, est fixée sur le corps 1. Des couloirs 21, approximativement de largeur égale à la. lonpieur de<B>la</B> paroi intérieure du foyer, traversent les parois du cylindre approximativement à la hauteur de son plan diamétral horizontal et relient l'es pace intérieur du corps 1 à l'espace intérieur de la trémie 18.
Le débit en combustible est réglé au moyen de registres 29. La section de passage de ces registres est -déterminée pour la plus grande dimension des grains de com bustible calibré qu'il est possible d'utiliser. Un secteur d'obturation 2'2, à position ré glable par rapport a ce registre 29,, permet de choisir et de fixer la section du passage libre de ce registre selon le calibrage du combus tible utilisé.
Les parois latérale intérieures situées en dessous du plan diamétral horizon tal constituent une grille inclinée 10 dans laquelle sont pratiquées des ouvertures 10-a reliées, par des conduites 9 et 7, à une souf flerie (non représentée). Ces conduites sont placées dans les chambres d'eau latérales de manière que l'air les traversant soit réchauffé avant d'être injecté dans le combustible.
Dans la partie inférieure médiane du corps 1, de part et d'autre dit plan médian vertical et ait pied des grilles, un vide est laissé qui constitue une gouttière dont l'axe est disposé suivant une génératrice de la pa roi interne. Cette gouttière s'ouvre dans la chambre<B>de</B> combustion et est destinée :i per mettre la création d'un amas 20 de combusti ble. Cette gouttière présente. dans la zone inférieure de ses parois latérales, des ouver tures 111b reliées aux conduites '9.
Sur la paroi arrière est aménagée une chambre 6 de distribution d'air sous pression. Cette chambre 6 est alimentée en air sous pression par une soufflerie (non représen tée), connectée en bout d'une conduite 5, et donne accès à deux conduites 7 par des ou vertures comportant chacune un clapet de r#é- 0 <B>0.</B>
age 8. Enfin, un clapet de réglage 7a per met de régler le débit d'un orifice 7 b débou chant directement vers l'extérieur.
Le fonctionnement du foyer-chaudière re présenté et décrit est 1e suivant: Lia, trémie 18 étant chargée de combustible mis sous forme de grains, de préférence ca librés. ce combustible s'écoule par les couloirs 21 et glisse sur les parois internes inclinées du foyer. Ces parois constituent chacune une grille inclinée munie d'ouvertures pour l'ad mission de l'air nécessaire à la gazéifica tion du combustible et à la combustion com plète dans la chambre de combustion 2- des produits de la distillation.
Dès que le combus tible arrive à proximité de la plus haute ran gée des ouvertures 10a, il commence à être gazéifié. Dans cette zone de la grille, la cou che de combustible étant faible, seuls les gaz de distillation volatils s'échappent et sont brûlés dans la chambre de combustion 2. Au fur et à mesure -que le combustible atteint des régions plus basses de la grille, l'épaisseur de la couche de combustible étant plus grande, la température de celui-ci augmente. Il s'en suit qu'au fur et à mesure de la descente du combustible le long de la grille, des produits de distillation à température plus élevée et donc moins volatils se dégagent et sont brû lés dans la chambre de combustion 2.
Enfin, lorsque le combustible atteint le bas de la grille, il forme dans la gouttière créée entre les deux grilles un amas 20 de combustible, dans lequel la température atteint un maxi mum. La gazéification de cet amas est acti vée par l'air injecté par les ouvertures 10b. La température régnant dans cet amas est évidemment fonction de l'épaisseur de la cou che de combustible. Pour obtenir la distilla tion et la gazéification complète -du combus tible, il suffit donc d'augmenter la tempé rature de cet amas 20 en augmentant son épaisseur.
Pour cela, il suffit de laisser cou ler une plus grande quantité de combustible sur les grilles, en ouvrant les registres 29 jus qu'à ce que la température à l'intérieur de cet amas soit suffisante pour distiller les pro duits les moins volatils.
L'oxygène de l'air, injecté par les ouver tures 1% et 10b, qui n'a pas été utilisé pour la gazéification du combustible, se mélange dans la chambre 2 aux gaz de distillation et permet .leur combustion complète dans cette chambre.
Les gaz brûlés s'échappent par la buse d'évacuation 15. On voit donc que, grâce à la gouttière, il est toujours possible, quel que soit le combus tible utilisé, et la puissance de chauffe de mandée, d'obtenir une distillation et une ga zéification complète du combustible, ainsi que la combustion complète des gaz produits dans la chambre 2.
L'ouverture des clapets de réglage 8 et<I>7a</I> détermine la quantité d'air injecté par les ouvertures 10a et 10b, la soufflerie fonction nant toujours à son débit normal.
En définitive, pour modifier la puissance de chauffe de la chaudière, il suffit de mo difier simultanément .la position des clapets 8 et 7a et des registres 29.
Le grand avantage du foyer-chaudière re présenté est de constituer une chaudière haute pression, chauffée au moyen: d'un foyer à gazéification -de combustible.
Il est évident que d'autres formes d'exécu tion peuvent être prévues selon les conditions de fonctionnement et puissances de chauffe demandées. En particulier, la gouttière peut présenter une section rectangulaire comme re présentée -ou toute autre forme désirée.
Pour ,de petites puissances de chauffe, -on peut ne prévoir qu'une grille inclinée dispo sée sur l'un des côtés latéraux de la gouttière.
On pourrait aussi placer dans le fond de la gouttière des barreaux creux à circulation d'eau. Ces derniers peuvent être reliés soit aux chambres d'eau, soit à un circuit de chauffe indépendant.
Il est évident que le foyer-chaudière dé crit peut aussi être utilisé pour la production d'eau chaude par exemple, les chambres d'eau pouvant, dans ce cas être reliées au circuit de chauffe.
La section du corps 1 peut être autre que circulaire. .
Fireplace-boiler. There are various types of firebox in which the fuel is fed continuously on a grate on which it is gasified. For this purpose, fresh air is injected into the fuel through openings in the grid.
These fireplaces, however, are not entirely satisfactory; in particular, it is very difficult to obtain a complete and regular gasification of the fuel, - especially when the heating power of the boiler must be regulated in order to obtain a constant temperature of the water, or a constant pressure of steam.
Certain manufacturers have improved the operation of these hearth-boilers by placing a heat-insulated wall opposite the grate, thanks to the radiation from which the temperature of the hearth could be kept at a greater value. These fireplaces-boilers are, on the one hand, of difficult construction and, on the other hand, do not allow the manufacture of all types of boilers required by industries for the production of hot water and of va scare. .
The present invention relates to a furnace-boiler, which eliminates the drawbacks mentioned by the fact that it comprises a combustion chamber constituted by a hollow body with a horizontal axis, having two end walls. one is crossed by an evacuation channel opening into the upper zone of the combustion chamber, this hollow body having, in its lower part, a gutter whose axis is arranged along a generatrix of the internal wall of this body,
.this gutter opening into the combustion chamber and being intended to allow the formation of a mass of fuel inside and in the lower zone of .the combustion chamber, 'air formed in the side walls of the gutter and connected by a pipe to a blower making it possible to inject, into this heap of fuel, the air necessary for its distillation and for the combustion of the distillation gases, this heap of co-fuel promoting the creation of a high temperature zone:
hoot .in his. central part, the depth of the gutter and therefore the height of the pile being such that the temperature of this zone reaches the temperature necessary for the complete distillation of the fuel, and the air being injected in excess , so as to allow complete combustion dan;
the combustion chamber, before their evacuation, of the distillation gases being released therein, The appended drawing shows, by way of example and diagrammatically, one embodiment of the furnace-boiler which is the subject of invention.
Fig. 1 is a cross section, following. line I-1 of the fi- ,. ?.
The, fig. 2 is a lon-ituditialo section following the. line II-II of fig. 1.
The furnace-boiler shown is intended for the production of high pressure steam and for supplying the furnace with coal dust or braisettes. As these fuels do not form ash, no ashtray is necessary. The furnace-boiler comprises a cylindrical hollow body 1 with a circular section and a horizontal axis. In the thickness of the walls are. furnished water rooms connected to. a circuit. heating via pipes 16 and 17.
The front end wall of this body or front face of the furnace-boiler is formed by a hollow pa king provided with a hearth door 3 comprising a fire screen 4. The interior space of this wall is in communication. with the other water chambers of the body 1.
The rear end wall of the body 1 is crossed by a channel for evacuatioit 1 <B> 5 </B> of the burnt gases opening directly into the combustion space? above the horizontal median plane. This wall is also hollow like the other walls of the body 1 and the chambers formed in its thickness are connected with the water circuit.
A hopper 18, intended to receive a reserve of fuel, is fixed on the body 1. Corridors 21, approximately of width equal to the. Lonpieur <B> the </B> interior wall of the hearth, pass through the walls of the cylinder approximately at the height of its horizontal diametral plane and connect the interior space of the body 1 to the interior space of the hopper 18.
The fuel flow rate is regulated by means of registers 29. The passage cross section of these registers is determined for the largest dimension of the calibrated fuel grains that it is possible to use. A shutter sector 2'2, with an adjustable position with respect to this register 29 ,, makes it possible to choose and fix the section of the free passage of this register according to the calibration of the fuel used.
The inner side walls located below the horizontal diametral plane constitute an inclined grid 10 in which openings 10-a are formed which are connected, by pipes 9 and 7, to a blower (not shown). These pipes are placed in the side water chambers so that the air passing through them is heated before being injected into the fuel.
In the lower median part of the body 1, on either side of said vertical median plane and at the foot of the grids, a vacuum is left which constitutes a gutter whose axis is arranged along a generatrix of the internal pa king. This gutter opens into the <B> de </B> combustion chamber and is intended: to allow the creation of a pile 20 of fuel. This gutter presents. in the lower zone of its side walls, openings 111b connected to the pipes' 9.
A pressurized air distribution chamber 6 is arranged on the rear wall. This chamber 6 is supplied with pressurized air by a blower (not shown), connected at the end of a pipe 5, and gives access to two pipes 7 by or vertures each comprising a valve of r # é- 0 <B > 0. </B>
age 8. Finally, a control valve 7a allows the flow rate of an orifice 7b to be adjusted directly to the outside.
The operation of the furnace-boiler shown and described is as follows: Lia, hopper 18 being loaded with fuel in the form of grains, preferably ca released. this fuel flows through the corridors 21 and slides on the inclined internal walls of the fireplace. These walls each constitute an inclined grid provided with openings for the admission of the air necessary for the gasification of the fuel and for the complete combustion in the combustion chamber 2 of the products of the distillation.
As soon as the fuel arrives near the uppermost row of openings 10a, it begins to be gasified. In this area of the grate, the fuel layer being low, only the volatile distillation gases escape and are burned in the combustion chamber 2. As the fuel reaches lower regions of the combustion chamber. grid, the thickness of the fuel layer being greater, the temperature of the latter increases. It follows that as the fuel descends along the grate, higher temperature and therefore less volatile distillation products are released and are burned in combustion chamber 2.
Finally, when the fuel reaches the bottom of the grid, it forms in the gutter created between the two grids a pile 20 of fuel, in which the temperature reaches a maximum. The gasification of this cluster is activated by the air injected through the openings 10b. The temperature prevailing in this cluster is obviously a function of the thickness of the fuel layer. To obtain the complete distillation and gasification of the fuel, it is therefore sufficient to increase the temperature of this cluster 20 by increasing its thickness.
To do this, it suffices to let a greater quantity of fuel flow over the grids, by opening the registers 29 until the temperature inside this cluster is sufficient to distill the less volatile products.
The oxygen in the air, injected through openings 1% and 10b, which has not been used for gasification of the fuel, mixes in chamber 2 with the distillation gases and allows their complete combustion in this chamber. .
The burnt gases escape through the discharge nozzle 15. It can therefore be seen that, thanks to the gutter, it is always possible, whatever the fuel used, and the heating power required, to obtain a distillation. and complete gasification of the fuel, as well as complete combustion of the gases produced in chamber 2.
The opening of the adjustment valves 8 and <I> 7a </I> determines the quantity of air injected through the openings 10a and 10b, the blower still operating at its normal flow rate.
Ultimately, to modify the heating power of the boiler, it suffices to modify simultaneously the position of the valves 8 and 7a and of the registers 29.
The great advantage of the furnace-boiler shown is to constitute a high-pressure boiler, heated by means of: a gasification-fuel furnace.
It is obvious that other forms of execution can be provided depending on the operating conditions and heating power required. In particular, the gutter can have a rectangular section as shown - or any other desired shape.
For small heating powers, -on can provide only an inclined grid disposed on one of the lateral sides of the gutter.
We could also place in the bottom of the gutter hollow bars with water circulation. These can be connected either to the water chambers or to an independent heating circuit.
It is obvious that the fireplace-boiler described can also be used for the production of hot water, for example, the water chambers being able, in this case, to be connected to the heating circuit.
The section of the body 1 can be other than circular. .