Brûleur à combustible solide L'invention a pour objet un brûleur à com bustible solide, comportant une vis et une cuve- foyer. Les brûleurs connus, de ce type, pos sèdent deux points communs:
a) la cuve-foyer à parois creuses à l'intérieur desquelles s'opère la distribution de l'air de combustion, comporte plusieurs rangées de trous pratiqués dans la paroi interne de ladite cuve et débitant au moins 65 % de l'air qui est dirigé, sous un an- gle d'au moins 10 vers le bas, dans la masse de charbon entrant dans la cuve sous l'effet de la poussée de la vis d'alimentation.
Près du bord de la cuve-foyer, une rangée de trous pratiqués dans la paroi externe de ladite cuve laisse échapper le restant de l'air ; b) sous les éléments de la cuve-foyer est placé un collec teur qui reçoit l'air d'un ventilateur, ledit col lecteur étant fréquemment constitué par les éléments creux de ladite cuve.
La fig. 1 du dessin annexé donne un aper çu du principe de construction du brûleur con nu du type considéré. Le combustible entraîné par la vis dans la conduite 2 est poussé dans la cuve-foyer à parois creuses 1 et s'y accumule pour former une masse en combustion débor dant largement ladite cuve-foyer.
L'air fourni par un ventilateur, pénètre dans le collecteur d'air 3 et s'échappe par les ouvertures 4 qui le dirigent vers le bas à l'intérieur de la cuve- foyer ; 65 % au minimum de l'air est dirigé ainsi vers l'intérieur, le reste s'échappant vers l'extérieur, à travers les trous 5 pratiqués dans la paroi externe de la cuve-foyer.
Cette dispô- sition des trous développe énergiquement le feu dans la cuve-foyer ; il en résulte<B>-</B>des ag glomérations irrégulières du charbon et une production de mâchefer formant une croûte qui recouvre complètement le foyer, ce qui né cessite des décrassages fréquents. Ces agglomé rations rendent irrégulier le passage des gaz dans le pot et au-dessus ; dans la masse en ignition se produisent des trous et des amon cellements ; dans les trous on constate un grand excédent d'air et, dans les amoncelle ments, du CO parce que ceux-ci agissent comme réducteur, de même que, dans un gazo gène, la grande masse chaude, ce qui est défa vorable au rendement.
D'autre part, ces irré gularités de- passage obligent d'avoir recours à une pression d'air relativement forte ; on doit également compartimenter le collecteur d'air et prévoir des guides dans le creux des parois pour limiter l'inconvénient signalé. Le fait que le feu peut descendre profondément dans la cuve-foyer est une cause d'usure pour les élé ments de ladite cuve.
La forme de la flamme est aussi affectée par ces irrégularités et du fait de la grande masse d'air concentrée dans le pot: le feu décrassé donne d'abord une flamme en chalumeau, verticale, de la grandeur du pot ou plus mince et d'une grande intensité et, de ce fait, néfaste à la voûte ou aux surfaces de chauffe du foyer, avec transmission inégale de la chaleur, surtout dans les foyers à faible hauteur. Aussitôt que la formation des trous et monticules a commencé, se dessinent des flammes énergiques partant des trous, entrai- nant du fait de la grande vitesse, cendres et charbon, ce qui cause des ennuis connus.
La fig. 2 du dessin annexé représente une forme d'exécution du brûleur, objet de l'in vention. Ce brûleur permet d'obtenir une zone de combustion homogène, avec un ensemble de flammes uniformes ; nécessite une faible pression de l'air comburant, et l'on obtient la protection des éléments de la cuve-foyer par l'éloignement de la base du feu. Ces avantages sont obtenus par une construction simple : les trous d'air de la cuve-foyer sont pratiqués près du bord de celle-ci, en une rangée dans la paroi interne de la cuve-foyer et une rangée dans la paroi externe.
Les dimensions des trous sont telles que 65,% au maximum de l'air sor- tent par la rangée intérieure horizontalement ou dirigés vers le haut, le reste sortant par la rangée extérieure. D'autre part, la cuve à parois creuses est placée à l'intérieur d'un ré servoir d'air formant tampon dont le volume est au moins équivalent à celui de ladite cuve. Ce réservoir peut être constitué par un caisson en tôle ou en fonte, ou encore par une maçon nerie.
L'air du ventilateur pénètre dans le ré servoir tampon par une ouverture pratiquée à cet effet dans la paroi dudit réservoir, dont la masse neutralise les tourbillons ; il en ré sulte que l'air est distribué régulièrement dans le couloir constitué par les parois creuses de la cuve-foyer, sans chicanes ni guides. La sor tie de l'air étant dirigée vers le haut, du fait de la disposition des trous dans la paroi interne de la cuve-foyer, il se produit une zone de feu étalée dans la cuve-foyer et n'ayant pas la pos sibilité de se propager vers le bas ; d'autre part, la masse d'air sortant par les trous de la paroi externe a tendance à augmenter encore l'étale ment.
Dans la cuve-foyer, les agglomérations sont relativement régulières, le mâchefer se forme uniquement sur les bords et l'air peut traver ser en courant homogène la masse de charbon ; la résistance rencontrée par l'air et les gaz est faible et le décrassage n'a besoin d'être effec tué qu'à longs intervalles. La flamme de la masse en ignition devient uniforme, sans effet chalumeau, avec une teneur élevée en<B>CO"</B> et en absence de CO. Le foyer est donc entre tenu par une flamme molle, large et homogène, sans entraînement de scories et de charbon. Le réservoir d'air entourant la cuve peut être ali menté en air à volonté et de toutes parts, ce qui facilite l'adaptation du brûleur à tous les foyers.
Ledit réservoir permet également de prévoir un dispositif de sécurité très simple ; dans le cas, assez fréquent, où la trémie ne contient que peu de charbon, alors que la masse de charbon en feu est encore importante, de l'air mélangé à des gaz de distillation passe de la cuve-foyer dans la gaine de la vis d'alimenta tion et, par là, dans la trémie. Pour parer à cet inconvénient, il suffit de pratiquer une ouver ture dans la partie de la gaine de la vis d'ali mentation située à l'intérieur du réservoir tam pon ; une partie de l'air sous pression contenu dans ledit réservoir passe par cette ouverture et s'oppose au passage dans la gaine du mé lange d'air et de gaz provenant de la cuve- foyer.
La cuve-foyer (C) vue en coupe est dis posée à l'intérieur et dans la partie supérieure du réservoir tampon (R) qui reçoit l'air du ventilateur par un tuyau 6 ; les tourbillons sont neutralisés par la masse d'air contenue dans ledit réservoir et l'air pénètre librement dans les parois creuses de la cuve-foyer ; l'entrée d'air s'effectue uniformément sur tout le pour tour de la paroi creuse. La rangée interne de trous 7 et la rangée externe de trous 8 étant situées près du bord supérieur de la cuve-foyer, la zone de combustion ne peut s'étendre vers l'intérieur du pot, et ne peut entamer l'homo généité de la masse de charbon amené par la vis d'alimentation.
L'éloignement de la zone de combustion par rapport au fond de la cuve favorise l'étalement de la flamme et une com bustion régulière est assurée par une faible pression de la machine soufflante. L'ouverture 9 pratiquée dans la paroi de la gaine 10 de la vis d'alimentation permet le passage d'une partie de l'air sous pression contenu dans le réservoir tampon (R) et empê che le passage du mélange d'air et de gaz qui aurait tendance à s'échapper, par la gaine 10 vers la trémie.
Si par la suite des conditions d'installation, le réservoir tampon (R) ne peut avoir les di mensions suffisantes pour assurer la régularité de l'entrée de l'air dans les parois creuses de la cuve-foyer, un manchon 11 dont les parois sont représentées en traits interrompus, dans lequel sont pratiquées des ouvertures 12, as sure l'apaisement des tourbillons d'air et assure l'admission régulière de l'air dans les parois creuses de la cuve-foyer.
Solid fuel burner The subject of the invention is a solid fuel burner comprising a screw and a firebox. Known burners of this type have two points in common:
a) the hollow-walled hearth vessel inside which the combustion air is distributed, comprises several rows of holes made in the internal wall of said vessel and delivering at least 65% of the air which is directed, at an angle of at least 10 downwards, into the mass of coal entering the vessel under the effect of the thrust of the feed screw.
Near the edge of the firebox, a row of holes made in the outer wall of said tank lets the remaining air escape; b) under the elements of the hearth tank is placed a manifold which receives air from a fan, said reader neck frequently being formed by the hollow elements of said tank.
Fig. 1 of the attached drawing gives an overview of the construction principle of the con naked burner of the type considered. The fuel entrained by the screw in line 2 is pushed into the hollow-walled firebox 1 and accumulates there to form a burning mass which largely overflows said firebox.
The air supplied by a fan enters the air collector 3 and escapes through the openings 4 which direct it downwards inside the firebox; At least 65% of the air is thus directed towards the inside, the remainder escaping towards the outside, through the holes 5 made in the external wall of the firebox.
This arrangement of the holes energetically develops the fire in the firebox; this results in <B> - </B> irregular aggregations of the charcoal and a production of clinker forming a crust which completely covers the hearth, which necessitates frequent scrubbing. These agglomerations make the passage of gases in the pot and above irregular; in the mass in ignition there are holes and accumulations; in the holes there is a large excess of air and, in the accumulations, of CO because these act as a reducing agent, just as in a gaso gene, the large hot mass, which is detrimental to the efficiency .
On the other hand, these transit irregularities make it necessary to have recourse to a relatively high air pressure; we must also compartmentalize the air collector and provide guides in the hollow of the walls to limit the reported drawback. The fact that the fire can descend deep into the firebox is a cause of wear for the elements of said tank.
The shape of the flame is also affected by these irregularities and due to the large mass of air concentrated in the pot: the cleansed fire first gives a torch flame, vertical, the size of the pot or thinner and d 'high intensity and, therefore, harmful to the roof or to the heating surfaces of the fireplace, with uneven heat transmission, especially in low-height homes. As soon as the formation of the holes and mounds has begun, energetic flames emerge from the holes, resulting in high speed, ash and coal, causing known trouble.
Fig. 2 of the accompanying drawing shows an embodiment of the burner, object of the invention. This burner makes it possible to obtain a homogeneous combustion zone, with a set of uniform flames; requires a low pressure of the combustion air, and the elements of the firebox are protected by the distance from the base of the fire. These advantages are obtained by a simple construction: the air holes of the firebox are made near the edge of the latter, in a row in the inner wall of the firebox and a row in the outer wall.
The dimensions of the holes are such that a maximum of 65% of the air exits from the inner row horizontally or upwards, the rest exiting from the outer row. On the other hand, the hollow-walled tank is placed inside an air tank forming a buffer, the volume of which is at least equivalent to that of said tank. This tank can be formed by a sheet metal or cast iron box, or by a masonry.
The air from the fan enters the buffer tank through an opening made for this purpose in the wall of said tank, the mass of which neutralizes vortices; the result is that the air is distributed regularly in the passage formed by the hollow walls of the hearth tank, without baffles or guides. The air outlet being directed upwards, due to the arrangement of the holes in the internal wall of the firebox, there is a fire zone spread out in the firebox and not having the pos susceptibility to downward spread; on the other hand, the mass of air exiting through the holes in the outer wall tends to further increase the spread.
In the firebox, the agglomerations are relatively regular, the clinker forms only on the edges and the air can pass through the mass of coal in a homogeneous flow; the resistance encountered by the air and the gases is low and the cleaning only needs to be carried out at long intervals. The flame of the ignited mass becomes uniform, without torch effect, with a high content of <B> CO "</B> and in the absence of CO. The hearth is therefore held by a soft, wide and homogeneous flame, without slag and charcoal entrainment The air reservoir surrounding the tank can be supplied with air at will and from all sides, which facilitates the adaptation of the burner to all cooking zones.
Said reservoir also makes it possible to provide a very simple safety device; in the fairly frequent case where the hopper contains only a little coal, while the mass of burning coal is still large, air mixed with distillation gases passes from the hearth tank into the duct of the feed screw and thereby into the hopper. To overcome this drawback, it suffices to make an opening in the part of the sheath of the feed screw located inside the tam pon tank; part of the pressurized air contained in said reservoir passes through this opening and opposes the passage through the sheath of the mixture of air and gas coming from the firebox.
The firebox (C) seen in section is placed inside and in the upper part of the buffer tank (R) which receives the air from the fan through a pipe 6; the vortices are neutralized by the mass of air contained in said reservoir and the air freely penetrates into the hollow walls of the firebox; the air entry takes place uniformly all around the hollow wall. The internal row of holes 7 and the external row of holes 8 being located near the upper edge of the hearth vessel, the combustion zone cannot extend towards the inside of the pot, and cannot affect the homogeneity of the fire. the mass of coal brought in by the feed screw.
The distance of the combustion zone from the bottom of the tank promotes the spreading of the flame and regular combustion is ensured by low pressure from the blower machine. The opening 9 made in the wall of the sheath 10 of the feed screw allows the passage of part of the pressurized air contained in the buffer tank (R) and prevents the passage of the air mixture and gas which would tend to escape, through the sheath 10 to the hopper.
If, following the installation conditions, the buffer tank (R) cannot have sufficient dimensions to ensure the regularity of the entry of air into the hollow walls of the hearth tank, a sleeve 11 whose walls are shown in broken lines, in which openings 12 are made, as sure the appeasement of air vortices and ensures the regular admission of air into the hollow walls of the firebox.