Four à incinération avec grille à inertie
Cette invention concerne un four à incinération pour y brûler des déchets. Certains incinérateurs utilisent aujourd'hui une grille à inertie pour obliger les déchets à brûler à se déplacer de l'extrémité d'entrée à l'extrémité d'évacuation des cendres de la grille. L'action de secouage de la grille lorsqu'elle vient en contact avec l'élément d'arrêt pose certains problèmes en ce sens qu'elle tend à desserrer et à déplacer les plaques de grille sur l'élément support. On rencontre également des problèmes dans l'enlèvement des matériaux tamisés en cendres provenant du conduit d'air qui est placé sous la grille pour y envoyer par-dessous de l'air de combustion.
Le four selon la présente invention comprend une extrémité antérieure à travers laquelle on introduit le combustible sur ladite structure de grille, et une extrémité postérieure à travers laquelle on évacue la cendre, un moyen à inertie comprenant un moyen d'arrêt étant prévu pour obliger ladite grille à se déplacer par intermittence vers l'avant et vers l'arrière et pour arrêter brusquement le mouvement de la grille vers l'arrière.
Selon l'invention, ce four est caractérisé par le fait que ladite grille comprend plusieurs plaques de grille, des supports pour supporter lesdites plaques, lesdits supports comprenant plusieurs éléments crochets, chacune des plaques de grille ayant un moyen d'engagement sur celle de ses extrémités qui est la plus proche de l'extrémité antérieure de la grille pour s'engager sous le crochet de l'élément crochet associé, lesdits éléments crochets empêchant les plaques de grille d'être déplacées sous l'effet de secousses provenant de l'inertie imprimée à la grille du fait de son arrêt brusque.
Afin que l'on puisse comprendre plus facilement cette invention, on se référera aux dessins suivants dans lesquels:
La fig. 1 est une élévation latérale d'une coupe transversale d'une grille de four incinérateur construite selon cette invention.
La fig. 2 est une vue en coupe d'une grille de four prise sur la ligne 2-2 de la fig. 1, et
la fig. 3 est une vue de dessus partielle de la grille.
En regardant maintenant la fig. 1 des dessins, 10 désigne un chauffeur d'incinérateur dans sa totalité.
Située dans la partie inférieure du four se trouve une grille à inertie 12, dans laquelle se trouvent les déchets à brûler. On introduit les déchets par la paroi antérieure du four à travers l'ouverture 11, et après qu'ils ont terminé leur parcours à travers le four, on évacue la cendre par l'extrémité arrière de la grille 12 dans un cendrier rempli d'eau 44.
On oblige le combustible à se déplacer sur la longueur du lit de grille au moyen de l'inertie qui lui est imprimée par un mouvement vers l'avant et vers l'arrière du lit de grille, conjointement avec un élément d'arrêt pour provoquer un arrêt brusque du mouvement vers l'avant de la grille. L'inertie imprimée au lit de combustible l'oblige à se déplacer sur une certaine distance le long de la grille pendant chaque mouvement vers l'avant et vers l'arrière.
La grille 12 est montée sur plusieurs ressorts à lames 14 et 16 situés à chacun des quatre coins de la grille en avant et en arrière, respectivement. On peut utiliser l'addition ou la soustraction d'un certain nombre de lames pour faire varier la constante de ressort, et de ce fait les possibilités de choc d'inertie de la grille.
Un dispositif cylindre-piston 18 et 20 est utilisé pour déplacer la grille vers la gauche comme représenté sur la fig. 1, contre l'action des ressorts à lame 14, 16. Une tige de piston est reliée au piston 20 à une de ses extrémités, et est fixée à la grille 12 à son autre extrémité. La tige de piston porte également un élément d'arrêt 28, qui agit avec l'élément d'arrêt 30 qui est fixé de façon convenable à une structure fixe pour causer un arrêt brutal de la grille pendant son mouvement vers l'avant. L'élément d'arrêt 30 possède un tampon souple 32 qui lui est fixé, dans le but d'empêcher que des dommages se produisent sur l'appareil du fait du choc des éléments d'arrêt. On introduit de l'air dans le cylindre par la ligne d'entrée 24, et il sort de cette chambre grâce à la ligne de sortie 26.
On peut également utiliser des moyens mécaniques ou hydrauliques pour tirer et libérer la grille. La grille est faite de trois tiers, dont le plus élevé est adjacent à la paroi antérieure du four. Ainsi lorsque les déchets tombent d'un tiers dans le tiers suivant une certaine partie de ceux-ci est agitée et retournée, ce qui produit un contact plus intime des déchets et de 1 air.
La grille 12 se compose de plusieurs plaques de grille 34 qui sont supportées de façon lâche sur un lit support fait d'éléments poutre-I 36 (fig. 1 et 2). Le lit support comprend de plus des éléments en forme de crochets 38 qui servent à empêcher les plaques de grille lâche 34 d'être délogées pendant l'action de secouage de la grille.
Comme mieux représentée sur la fig. 1, chacune des plaques de grille contient une patte 40 qui glisse sous la partie crochet des éléments 38. Bien qu'elles soient fixées pour les empêcher d'être déplacées pendant le fonctionnement, les plaques de grille peuvent aisément être sorties du lit pour l'entretien ou le remplacement en faisant glisser la première extrémité non crochetée.
Afin de faire varier la vitesse à laquelle se déplacent les déchets, on fournit un dispositif réglable pour déplacer l'extrémité antérieure de la grille dans le sens vertical.
Tout l'assemblage de grille est monté sur un lit métallique 43, qui pivote autour de l'axe 41. En desserrant les écrous et en tournant les boulons 42, qui correspondent avec les ouvertures filetées se trouvant dans l'élément de soubassement 43, l'extrémité antérieure du lit de grille 12 peut être soit élevée soit abaissée comme on le désire. En faisant un tel réglage, on fait varier l'angle du lit de grille. Ainsi par exemple, si on doit brûler pendant une partie de l'année des déchets ou des détritus très mouillés, on peut abaisser l'extrémité antérieure de la grille 12 de sorte qu'on obtient que le déchet mouillé reste plus longtemps dans le four. Si, d'autre part, le volume des déchets a une nature qui brûle rapidement, c'est-à-dire des déchets de plastique, des boîtes de carton, des journaux etc., on peut régler l'extrémité antérieure de la grille vers le haut.
Ainsi le combustible se déplacera à une vitesse plus rapide dans le four.
On envoie de l'air de combustion par le dessous de la grille au moyen d'un ventilateur à tirage forcé 46 et d'un conduit 48. Des ouvertures 52 dans les plaques de grille permettent à l'air de s'écouler vers le haut à travers la grille et à entrer en contact avec les déchets à brûler. Le conduit d'air 48 contient des parois latérales 50 (fig. 2) qui permettent à une certaine partie de l'air de combustion d'entrer dans le four le long de ses parois latérales, refroidissant ainsi les plaques latérales de la grille et protégeant les parois du four contre la scorification. Une plaque 80 étanche à l'air empêche l'air de s'écouler vers le haut entre la paroi antérieure du four et le chauffeur.
On peut régler des registres 51 pour faire varier l'alimentation d'air longitudinalement le long du lit de grille. De plus, on peut fournir des registres (non représentés) pour faire varier la quantité d'air s'écoulant vers le haut le long des parois latérales 50 en fonction de l'air s'écoulant à travers les ouvertures 52, si on le désire.
Dans le cas de n'importe quelle grille alimentée en air par-dessous, des matériaux tamisés de cendres et d'autres petites particules étrangères peuvent tomber dans le conduit d'air 48. Afin d'enlever cette cendre, le conduit d'air 48 fait partie intégrante de la grille 12. Ainsi l'action de secouage déplace non seulement le lit de combustible en combustion de l'extrémité antérieure du four jusqu'à son extrémité d'évacuation mais oblige également les particules de cendre se trouvant dans le fond du conduit d'air 48 à se déplacer dans cette direction. Un registre 56 est placé à l'extrémité arrière du conduit d'air 48, pour permettre aux cendres d'être évacuées périodiquement dans le cendrier 44.
On prévoit une liaison 54 souple métallique ou en tissu entre le conduit d'air 48 et le ventilateur 46. Ce joint souple permettra au conduit d'air 48 de se déplacer horizontalement avec la grille 12 alors que le ventilateur 46 reste immobile. Le ventilateur est monté sur le châssis du lit de grille de sorte qu'il s'élève avec la grille pendant le réglage d'angle.
On décrira maintenant le fonctionnement de la grille.
Les déchets à brûler sont introduits dans le four par l'ouverture 1 1 dans la paroi antérieure et tombent sur la grille 12. On introduit de l'air dans le cylindre 10 à travers la ligne 24, ce qui oblige la grille 12 à être déplacée vers la gauche. La ligne d'entrée 24 est alors fermée et la ligne de sortie 26 est ouverte. L'action ressort des ressorts à lame 14 tire alors la grille 12 vers l'arrière jusqu'à ce que l'élément d'arrêt 28 vienne en contact avec l'élément d'arrêt correspondant 30. L'inertie imprimée aux déchets en combustion les oblige à continuer à se déplacer vers l'arrière, ou vers la droite. On répète de façon continue ce mouvement de la grille vers l'arrière et vers l'avant de chaque cycle durant environ de 10 à 20 secondes. Ceci oblige les déchets en combustion à se déplacer de quelques centimètres pendant chaque cycle.
L'arrêt brusque de la grille grâce au contact des éléments d'arrêt 28 et 30 peut tendre à déplacer l'extrémité antérieure de chaque plaque de grille 34 vers le haut. Si l'on n'avait pas maintenu en place ces plaques 34, une grande partie d'entre elles devrait être réarrangée pendant le fonctionnement de la grille. Les pattes 40 qui glissent sous les éléments à crochets 38, empêchent les plaques de grille d'être déplacées. I1 n'est pas souhaitable de fixer les plaques de grille 34 aux supports au moyen de boulons et de vis, puisqu'ils reviendraient plus cher et ils se caleraient du fait des hautes températures que l'on rencontre, faisant naître ainsi un problème d'entretien.
Les plaques de grille 34 de la présente invention peuvent être assemblées aisément et rapidement pendant la construction initiale et présentent des problèmes d'entretien très minimes. Toutes les plaques de grille 34 sont légèrement espacées l'une de l'autre de sorte qu'elles peuvent se dilater librement. Ce léger espacement permet également aux plaques d'être remplacées aisément lorsque cela est nécessaire. Des plaques de grille le long des bords latéraux du chauffeur possèdent des côtés verticaux (fig. 2) pour retenir les déchets et réduire le frottement et l'abrasion sur les parois du four.
Les particules de cendres qui tombent dans le conduit d'air 48 sont automatiquement déplacées de l'extrémité antérieure de l'unité vers l'extrémité postérieure grâce à l'action de secouage auquel est soumis le conduit. On peut régler aisément et rapidement grâce aux boulons 42 la vitesse de déplacement des déchets à travers le four.
On peut obtenir d'autres réglages dans le déplacement des déchets en faisant varier l'importance du choc par inertie en retirant la grille un peu plus vers l'arrière sur chaque course; ou en faisant varier le nombre de courses par inertie par minute.
Incineration furnace with inertia grid
This invention relates to an incineration furnace for burning waste therein. Some incinerators today use an inertial grate to force the waste to be burned to move from the inlet end to the ash discharge end of the grate. The shaking action of the grid when it comes into contact with the stopper poses some problems in that it tends to loosen and move the grid plates on the support member. Problems are also encountered in the removal of the sieved ash material from the air duct which is placed under the grate to send combustion air thereto.
The furnace according to the present invention comprises a front end through which the fuel is introduced on said grate structure, and a rear end through which the ash is discharged, an inertial means comprising a stop means being provided to force said grate. grille to move intermittently forwards and backwards and to abruptly stop the movement of the grille backwards.
According to the invention, this oven is characterized by the fact that said grid comprises several grid plates, supports for supporting said plates, said supports comprising several hook elements, each of the grid plates having an engagement means on that of its ends which is closest to the front end of the grid to engage under the hook of the associated hook element, said hook elements preventing the grid plates from being moved under the effect of jolting from the inertia imparted to the grid due to its sudden stop.
In order that this invention can be understood more easily, reference is made to the following drawings in which:
Fig. 1 is a side elevation of a cross section of an incinerator furnace rack constructed in accordance with this invention.
Fig. 2 is a sectional view of an oven rack taken on line 2-2 of FIG. 1, and
fig. 3 is a partial top view of the grid.
Now looking at fig. 1 of the drawings, 10 denotes an incinerator driver in its entirety.
Located in the lower part of the oven is an inertia grid 12, in which the waste to be burned is located. The waste is introduced through the front wall of the oven through the opening 11, and after they have completed their journey through the oven, the ash is discharged through the rear end of the grate 12 into an ashtray filled with water 44.
The fuel is forced to move along the length of the grate bed by means of the inertia imparted to it by forward and backward movement of the grate bed, together with a stopper to cause a sudden stop of the forward movement of the gate. The inertia imparted to the fuel bed forces it to move a certain distance along the grate during each forward and backward movement.
The grille 12 is mounted on several leaf springs 14 and 16 located at each of the four corners of the grille in front and behind, respectively. One can use the addition or the subtraction of a certain number of blades to vary the spring constant, and thus the possibilities of shock of inertia of the grid.
A cylinder-piston device 18 and 20 is used to move the grid to the left as shown in FIG. 1, against the action of the leaf springs 14, 16. A piston rod is connected to the piston 20 at one of its ends, and is fixed to the grid 12 at its other end. The piston rod also carries a stopper 28, which acts with the stopper 30 which is suitably attached to a fixed structure to cause the grate to stop suddenly during its forward movement. The stopper 30 has a flexible pad 32 attached to it, for the purpose of preventing damage to the apparatus due to impact of the stopper members. Air is introduced into the cylinder through the inlet line 24, and it leaves this chamber through the outlet line 26.
Mechanical or hydraulic means can also be used to pull and release the grid. The rack is made of three-thirds, the highest of which is adjacent to the front wall of the oven. Thus when the waste falls from one third to the next third, a certain part of it is agitated and turned over, which produces a more intimate contact of the waste and the air.
The grid 12 consists of several grid plates 34 which are loosely supported on a support bed made of I-beam elements 36 (Figs. 1 and 2). The support bed further includes hook-shaped elements 38 which serve to prevent the loose grate plates 34 from being dislodged during the shaking action of the grate.
As best represented in FIG. 1, each of the grid plates contains a tab 40 which slides under the hook portion of the elements 38. Although they are secured to prevent them from being moved during operation, the grid plates can easily be removed from the bed for storage. 'maintenance or replacement by sliding the first non-hooked end.
In order to vary the speed at which the waste moves, an adjustable device is provided for moving the front end of the grid in the vertical direction.
The whole grid assembly is mounted on a metal bed 43, which swivels around the axis 41. By loosening the nuts and turning the bolts 42, which correspond with the threaded openings in the base element 43, the anterior end of the grid bed 12 can be either raised or lowered as desired. By making such an adjustment, the angle of the grid bed is varied. For example, if very wet waste or rubbish is to be burned for part of the year, the front end of the grate 12 can be lowered so that the wet waste remains in the oven longer. . If, on the other hand, the volume of waste has a rapidly burning nature, i.e. plastic waste, cardboard boxes, newspapers etc., the front end of the grate can be adjusted to the top.
Thus the fuel will move at a faster speed in the furnace.
Combustion air is supplied from below the grate by means of a forced draft fan 46 and duct 48. Openings 52 in the grate plates allow air to flow to the grate. high through the grate and come into contact with the waste to be burned. The air duct 48 contains side walls 50 (Fig. 2) which allow some of the combustion air to enter the furnace along its side walls, thereby cooling the side plates of the grate and protecting the walls of the oven against slagging. An airtight plate 80 prevents air from flowing upwardly between the front wall of the oven and the heater.
Dampers 51 can be set to vary the air supply longitudinally along the grate bed. In addition, registers (not shown) can be provided to vary the amount of air flowing upwardly along side walls 50 depending on the air flowing through openings 52, if desired. longed for.
In the case of any grate supplied with air from below, sifted material of ash and other small foreign particles may fall into the air duct 48. In order to remove this ash, the air duct 48 is an integral part of the grate 12. Thus the shaking action not only moves the bed of burning fuel from the front end of the furnace to its discharge end but also forces the ash particles in the furnace. bottom of the air duct 48 to move in this direction. A register 56 is placed at the rear end of the air duct 48, to allow the ashes to be discharged periodically into the ashtray 44.
A flexible metallic or fabric connection 54 is provided between the air duct 48 and the fan 46. This flexible seal will allow the air duct 48 to move horizontally with the grid 12 while the fan 46 remains stationary. The fan is mounted on the frame of the grid bed so that it rises with the grid during angle adjustment.
The operation of the grid will now be described.
The waste to be burned is introduced into the oven through the opening 1 1 in the front wall and falls on the grid 12. Air is introduced into the cylinder 10 through the line 24, which forces the grid 12 to be moved to the left. The input line 24 is then closed and the output line 26 is open. The spring action of the leaf springs 14 then pulls the grid 12 backwards until the stop element 28 comes into contact with the corresponding stop element 30. The inertia imparted to the waste in combustion forces them to keep moving backward, or to the right. This movement of the grid back and forth is continuously repeated in each cycle for approximately 10 to 20 seconds. This forces the burning waste to move a few centimeters during each cycle.
The sudden stopping of the grid by the contact of the stop elements 28 and 30 may tend to move the front end of each grid plate 34 upwards. If these plates 34 had not been kept in place, much of them would have to be rearranged during operation of the grid. The tabs 40, which slide under the hook elements 38, prevent the grid plates from being moved. It is undesirable to secure the grate plates 34 to the brackets by means of bolts and screws, since they would be more expensive and they would wedge due to the high temperatures encountered, thus giving rise to a problem of 'interview.
The grid plates 34 of the present invention can be assembled easily and quickly during initial construction and present very minimal maintenance problems. All of the grid plates 34 are spaced slightly apart from each other so that they can expand freely. This slight spacing also allows the plates to be easily replaced when necessary. Grid plates along the side edges of the heater have vertical sides (Fig. 2) to retain debris and reduce friction and abrasion on the oven walls.
Ash particles falling into air duct 48 are automatically moved from the front end of the unit to the rear end by the shaking action to which the duct is subjected. The speed of movement of the waste through the furnace can be easily and quickly adjusted by means of the bolts 42.
Other adjustments can be made in the movement of the waste by varying the magnitude of the shock by inertia by removing the grid a little more rearward on each stroke; or by varying the number of strokes per inertia per minute.