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.