Grille à barreaux à circulation d'eau. Les foyers de chaudières à vapeur haute pression sont généralement équipés de grilles horizontales prenant appui par leurs bords latéraux sur la paroi cylindrique du foyer. Ces grilles présentent toutefois certains in convénients. En effet, la grille étant horizon tale, le chauffeur doit continuellement répar tir le combustible - au fur et à mesure de la charge - sur toute la surface de la grille, de manière que la couche de combustible ait sur toute sa surface une épaisseur approxima tivement égale. En outre, pour retirer le mâchefer, il est obligé de défaire entièrement la couche de charbon en combustion qui est, de ce fait, d'un entretien. difficile et pénible.
La présente invention a pour objet une grille à barreaux à circulation d'eau, consti tuée par des barreaux creux superposés for mant une série de gradins s'étendant d'une extrémité à l'autre desdits barreaux.
Cette grille est caractérisée par le fait que les bar reaux sont recourbés en forme de U et dont l'écartement des branche latérales est pro gressif à partir du barreau supérieur, ce der- nier étant surmonté d'un élément creux fer mant vers le haut l'espace intérieur de la grille situé entre les branches des barreaux, et par le fait qu'elle comporte des passages pour l'air de. combustion reliant ledit espace intérieur de la grille à l'extérieur, de sorte que la surface de la grille, constituée par les gradins, est beaucoup plus grande que celle délimitée par le<B>U</B> du barreau inférieur et qui correspond à la surface d'une grille hori zontale pour un même foyer.
Le dessin annexé montre, schématique ment et à titre d'exemples., quelques formes d'exécution de la grille faisant l'objet de l'in vention.
Les fig. 1 à 4 montrent une première forme d'exécution de la grille placée dans une chaudière à vapeur haute pression horizon tale.
La fig. 1 est une vue de profil de la grille, une partie de la paroi de la chaudière étant arrachée.
La fig. 2 est une vue générale de la chambre de combustion d'une chaudière hori- zontale munie de la grille représentée en fig. 1.
La fig. 3 est une vue de face de la grille, la paroi avant de la chaudière étant retirée. La fig. 4 est une vue en plan de dessus de la grille.
La fig. 5 est une vue de face d'une se conde forme d'exécution de la grille avec par ties en coupe.
Les fig. 6 à 8 montrent une troisième forme d'exécution de la grille, celle-ci étant placée dans un avant-foyer.
La fig. 6 est une vue en coupe de l'avant- foyer et de la grille, suivant la ligne VI-VI de la fig. 7.
La fig. 7 est une vue en coupe partielle de l'avant-foyer suivant la ligne VII-VII de la fig. 6.
La fig. 8 est une vue en coupe de l'avant- foyer et de la grille, suivant la ligne VIII-VIII de la fig. 7.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 1 @à 4, la grille est constituée par des barreaux creux la, lb, 1,, recourbés en forme de<B>U.</B> Ces barreaux sont superposés et l'écartement de leurs branches latérales croît à partir du barreau supérieur la, de la grille. Ce barreau est surmonté d'un élément 2 creux. Les barreaux et cet élément sont reliés à une circulation d'eau par des con duites 3 et 4 et par l'intermédiaire d'une pa roi creuse 5 à laquelle ils sont fixés et qui limite la grille à l'une de ses extrémités.
La longueur des branches latérales des barreaux va également en augmentant à partir du bar reau supérieur, de sorte que la grille présente des gradins sur toute la longueur des bar reaux.
Des passages d'air 6 sont ménagés entre les barreaux et relient l'espace intérieur 12 de la grille, situé entre les branches latérales des barreaux à l'extérieur.
L'écartement des branches latérales du barreau inférieur 1, est choisi tel, que les bords latéraux extérieurs 'de ses branches viennent en contact avec les parois latérales 7 d'une chambre de combustion de section circulaire à la hauteur d'appui d'une grille horizontale de type normal équipant géné ralement de telles chaudières. 5 Comme on peut aisément s'en rendre compte, la surface de ladite forme d'exécu tion de la grille est beaucoup plus grande que celle d'une grille normale qui a approxi mativement la surface délimitée par le bar reau dont les branches latérales présentent le plus grand écartement.
Lorsque la grille est placée dans la chau dière et qu'elle repose par ses barreaux infé rieurs sur les parois latérales de la chambre i de combustion, il ne reste plus qu'à fermer au moyen d'un garnissage 9 les passages res tant encore libres entre la paroi 5 et les pa rois latérales de la chambre cylindrique, de manière à former dans celle-ci un espace 10, constituant le foyer proprement dit, et un espace 11 constituant la chambre de combus tion dans laquelle s'effectue la combustion des gaz s'échappant du foyer. La paroi creuse 5 est soutenue par un muret 24 qui sépare l'espace intérieur 12 de la grille de la cham bre de combustion 11.
Un garnissage 13 ferme le vide existant entre l'extrémité anté rieure du barreau inférieur et la paroi avant de la chaudière, de manière à séparer entière ment le foyer 10 de l'espace 12. Comme on peut s'en rendre compte, ce dernier est en tièrement séparé du reste de la chambre de combustion, et il est utilisé pour l'amenée et le réchauffage de l'air de combustion. A cet effet, une conduite 14 relie cet espace 12 à une source d'air comprimé (non représentée).
Comme représenté au dessin (fig. 3), les pas sages d'air 6 sont constitués par des fentes ménagées entre les barreaux qui ont, en coupe transversale, la forme générale d'un demi- croissant, sauf le barreau inférieur qui forme .simultanément la base du foyer et dont les bords latéraux extérieurs sont prévus pour prendre appui sur les parois latérales de la chambre de combustion. L'élément supérieur présente, en coupe transversale, la forme gé nérale d'un croissant. La paroi creuse 5 est. surmontée d'un organe formant chicane pour les gaz combustibles, constitué par une paroi creuse 15 reliant la paroi 5 à la conduite 3.
Dans certains cas, l'organe 15 peut être cons titué par une paroi pleine en fonte ou en matière réfractaire.
On voit (fig. 1 à 4) que, grâce à cette grille à gradins constitués par des barreaux en forme de U, l'entretien du foyer .est très facilité par rapport à celui d'un foyer avec grille horizontale de type normal. En effet, la grilla présentant en coupe transversale la forme générale d'un triangle dont l'un des angles est situé dans, le plan médian de la chambre de combustion, passant par la porte de charge 17, lorsque le chauffeur lance le combustible dans le foyer; il se répartit pour ainsi dire automatiquement sur les deux côtés de la grille en glissant le long des gra dins.
Lorsque le foyer est chargé, le com bustible forme deux amas 18 dont les sur faces supérieures descendent à partir du gra din supérieur de la grille vers les parois de la chambre cylindrique. La couche de com- bustible est donc plus faible à la hauteur des gradins supérieurs de la grille qu'à la hau teur des gradins inférieurs.
En outre, les passages d'air 6 étant inclinés de manière à, faire pénétrer en plongée l'air de combustion dans l'intérieur de la masse 18 de combus tible, il s'ensuit que cette grille permet d'ob tenir une gazéification du combustible et une combustion complète des gaz produits, grâce à l'air en excès. introduit par les passages d'air supérieur qui ne traverse qu'une faible couche de combustible.
Par contre, dans la partie inférieure de l'amas 18 de combustible, la couche étant beaucoup plus considérable, la température peut atteindre des valeurs suf fisantes pour obtenir la gazéification du com bustible.
En outre, les gaz enflammés s'échappant des amas 18 lèchent les parois latérales du foyer au lieu de rester dans la partie cen trale du foyer, comme dans les chaudières équipées d'une grille horizontale de type nor mal. Ceci est dû au fait que l'air de com bustion est introduit dans l'amas 18 en di rection des parois latérales du foyer, et au fait que la paroi 15 s'oppose au passage di rect des gaz du foyer 10 vers la chambre de combustion 11.
Cette paroi oblige les gaz à longer les parois latérales du foyer et de la chambre de combustion. Il s'ensuit que le rendement de la chaudière munie d'une grille telle que décrite ci-dessus est plus élevé que celui d'une chaudière munie d'une grille hori- zoutale. Enfin, la quantité de combustible étant plus grande, et l'air de combustion étant surchauffé dans l'espace 12 et dans les pas sages d'air 6, la combustion s'effectue de façon plus régulière.
L'entretien de la couche en combustion est également facilité, puisque la répartition du combustible s'effectue pratiquement auto matiquement, et que, d'autre part, les mâche fers ne peuvent pas adhérer à la grille, celle-ci étant à circulation d'eau. Il s'ensuit qu'ils peuvent être retirés de l'une des parties (gauche ou droite du foyer) sans déranger l'autre partie.
Il est évident que la grille décrite ci dessus peut être prévue ,selon les besoins et les divers types de chaudières à vapeur haute pression horizontales - type bouilleur simple ou double, type tubulaire, semi-tubulaire ou multitubulaire - ou verticales, type bouil leur, tubulaire ou F'ie)ld.
Dans le cas de chaudières, verticales, les barreaux en forme de U sont fixés et reliés directement à la partie de la paroi de la chaudière située en face de la porte de charge, et la paroi creuse 15 est supprimée, celle-ci n'étant d'aucune utilité.
Les barreaux de la grille peuvent aussi présenter en coupe transversale une section de forme différente de celle représentée à la fig. 3, cette forme étant en partie définie par les conditions de fonctionnement de la. chaudière à laquelle la grille est destinée d'une part, et d'autre part, par les exigences demandées au point de vue entretien de ces derniers.
On peut, par exemple, prévoir des bar reaux constitués par des tubes de section cir culaire (fig. 5) soudés les uns aux autres sur toute leur longueur par l'intermédiaire d'une languette d'obstruction obligeant l'air à pas- ser par les passages d'air 6 traversant les tubes de part en part.
Toutefois, dans une telle forme d'exécu tion, le détartrage et le nettoyage de ces tubes sont moins aisés. Par contre, dans cette dernière forme d'exécution, il est possible de répartir les passages d'air 6 d'une façon plus judicieuse que dans la première forme d'exé cution décrite.
On peut prévoir une forme d'exécution de la grille adaptée pour l'équipement d'un avant-foyer (fig. 6 à 8). Dans cette forme d'exécution, les barreaux sont fixés et reliés directement à la paroi de l'avant-foyer com portant le brûleur 22 et située sur la paroi opposée à la porte de charge 17.
La trémie 19, contenant la réserve de combustible, est alors aménagée juste au- dessus de la grille et comporte un canal 20 s'ouvrant au-dessus et dans l'axe de la grille.
L'élément 2 présente, en coupe transver sale, soit une section de forme générale triangulaire (voir partie gauche fig. 8), soit une section en forme de croissant (voir partie de droite). La forme de l'élément est choisie de manière à séparer correctement en deux parties approximativement égales le combus tible coulant par le canal 20. Une paroi 21 formant chicane pour les gaz enflammés est prévue afin d'obliger ceux-ci à lécher les parois de l'avant-foyer qui sont creuses et reliées à une circulation d'eau.
De ce qui précède, on voit que la grille décrite est spécialement adaptée pour équiper des chambres de combustion ou des foyers de forme cylindrique, et permet une notable économie de combustible et un entretien fa cile et aisé de la couche en combustion.