EP0040156A2 - Four incinérateur, du type à grilles multiples - Google Patents

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EP0040156A2
EP0040156A2 EP81400754A EP81400754A EP0040156A2 EP 0040156 A2 EP0040156 A2 EP 0040156A2 EP 81400754 A EP81400754 A EP 81400754A EP 81400754 A EP81400754 A EP 81400754A EP 0040156 A2 EP0040156 A2 EP 0040156A2
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nozzles
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EP81400754A
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EP0040156A3 (fr
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Maurice Bouverat
Charles Breyton
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BREYTON CHARLES
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L1/00—Passages or apertures for delivering primary air for combustion 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/002—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor characterised by their grates

Definitions

  • the invention relates to a new self-incinerator oven with multipe grates which can be used in particular for the incineration of household waste.
  • Ovens which include a grid, a hopper in which the waste to be incinerated is placed. These ovens require a considerable supply of fuel, such as fuel oil or oxygen, to accelerate and maintain combustion. They therefore have the disadvantage of being expensive.
  • the garbage is very dense and the oxidizer which is sent to the base of the hopper can only pass through the lower layer of the waste. Combustion is therefore slow and incomplete.
  • the incinerator oven comprises means for injecting the combustion air into the total thickness of the hearth.
  • Combustion gas expansion means are also provided in order to improve the draft and the supply of air.
  • the air serves as oxidizer and it is not necessary to bring in an additional oxidizer such as fuel oil or the gases from its combustion.
  • the combustion air injection means are at least one nozzle, preferably of cylindrical shape of revolution with circular base, the walls of which are pierced and allow the suction of the air entering through the bottom of the device and its supply. through the entire thickness of the hearth.
  • the embodiment of the furnace of the invention means that at least most of the combustion air can be sucked directly through grids supporting the materials to be burned.
  • the incinerator oven shown in the figures includes a frame 1. Supporting an upper crown 2, said frame 1 being advantageously covered on its sides by protective plates 3.
  • the crown 2 and the frame 1 support, at the upper part, a box trigger 4 of parallelepiped shape, which communicates through its lower part with a hopper 5 in the form of a trunk of pyramid, preferably square based.
  • the box 4 is closed on its top by a plate 6 in which chimneys 7 are provided, for example two in number, the chimneys preferably being on the lateral sides.
  • the plate 6 delimits a loading opening 8 laterally comprising profiles 9 serving as rolling or sliding tracks for a cover 10 which can thus be moved in translation in the direction shown by the arrow f so, on the one hand, to allow the incinerator to be loaded and, on the other hand, to close its upper part during operation so that the draft is properly carried out via the chimneys 7.
  • the base of the hopper 5 is open above a set 11 of grids.
  • the assembly 11 comprises a grid support 12 which can be crosswise and which comprises a barrel 13 and branches 14, 14a arranged in a cross as illustrated in FIG. 5.
  • the branches 14, 14a are formed by sections joined together by a first set of removable grids 15 made for example of expanded metal.
  • the branches 14, 14a also serve to maintain a second set of movable rectangular grids 16 constituted by bars assembled together as shown in Figure 3 or, if necessary, by other means.
  • the lateral sides of the barrel 13 have, as shown in Figure 6, openings 22 for the passage of primary air to feed the hearth formed above the assembly 11 of the grids.
  • the barrel 13 advantageously comprises a median duct 23 extended by a perforated tube 24 closed by a marquee 25 and projecting above the grids. It is thus possible to bring in a manner known per se air or another gas under pressure by a pipe 26 in the median pipe 23.
  • the grids 16 prefferably include a bar projection 17 or another similar means allowing them to be grasped when it is necessary to put them in place or remove them, possibly allowing them to be hooked by a suspension member 18 (FIG. 1) fixed to the hopper 5 or to the frame 1 .
  • the hopper 5 is internally provided with supports 19, for example of gussets, to which are fixed perforated chimneys 20, for example four in number, and preferably arranged above the removable grids 15.
  • comburart air injection means are at least one nozzle 20, preferably of cylindrical shape of revolution with a circular base, the walls of which are pierced.
  • the nozzles 20 with perforated vertical walls 40 are preferably constituted by bars arranged parallel to each other and joined by rings 20a.
  • a marquee 21, perforated or not, covers each of the chimneys 20 to prevent the materials to be incinerated discharged through the opening 8 from being able to enter said chimneys.
  • the materials to be burned fill at least all or part of the hopper 5 by resting on the assembly 11 of grids.
  • Primary combustion air spontaneously passes through the grates 16 and is brought through the grates 15 possibly through the openings 22. Part of the air passing through the grates 15 passes inside the perforated nozzles 20.
  • the base of the nozzles 20 is closed. The air is naturally sucked through the grids 15 and 16 and comes to burn the waste. The air rises through them and passes back inside the nozzle 20, rises therein and comes out higher through the perforations in the nozzle.
  • the air On contact with the combustible gases formed by the incomplete combustion of the waste located at the lower level, the air ignites and ignites the waste of the upper layer, the phenomenon taking place step by step. The entire thickness of the waste is therefore ignited in the vicinity of the nozzle.
  • the hearth is supplied with combustion air throughout its thickness. The presence of several nozzles makes it possible to supply the hearth with combustion air throughout its volume. When the device has been operating for approximately 30 minutes, the base of the nozzle is opened, and the air passing through the grates rushes directly into the nozzle, to come out through the perforations.
  • means are provided for expansion of the gases produced by combustion.
  • they are relaxed in the chamber delimited by the box 4, which has the effect of improving the draft and the fumes are then evacuated by the chimneys 7 which can be provided with purifying devices and in particular dust collectors.
  • the cross grid support has four branches, and therefore two sets are provided of four grids.
  • This number can, however, be different, and, in particular, it is possible to produce ovens comprising only a support with three branches or on the contrary a support with six or eight branches and, in this case, the shape of the hopper 5 is adapted to correspond to the number of sides delimited by the grids 15 and 16.
  • the profiles which delimit the branches 14, 14 to be shaped for example in a U shape so that they provide guiding in translation of the grids 15 and of the grids 16, which allows them to be removed and brought into place using a forklift.
  • the branches 14, 14a of the cross support can be extended, for example, to the uprights of the frame 3 and parallel slides are then provided to allow the grids to be moved to completely clear the base of the 5.'This hopper facilitates the removal of ash and bottom ash which may remain on the grids.
  • the grid (s) remain cold, the air cooling them.

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Abstract

Le four incinérateur comporte une trémie (5) en forme de tronc de pyramide, dont la petite base ouvre au-dessus d'un ensemble de grilles (11) montées de façon amovible sur un support en croix (12). La trémie (5) supporte par des goussets des cheminées perforées (20) et un conduit d'amenée d'air (23) débouche en (24) dans la trémie qui est fermée par un couvercle (10) et qui délimite, à sa partie supérieure, un caisson (4) de détente des gaz évacués par des cheminées (7).

Description

  • L'invention concerne un nouveau four auto-incinérateur à grilles multipes utilisable notamment pour l'incinération des ordures ménagères.
  • On connaît des fours comportant notamment une grille, une trémie dans laquelle on place les déchets à incinérer. Ces fours nécessitent un apport considérable de combustible, tel que du mazout ou de l'oxygène, pour accélérer et maintenir la combustion. Ils ont donc l'inconvénient d'être chers.
  • Par ailleurs, les ordures sont très denses et le comburant qui est envoyé à la base de la trémie ne peut traverser que la couche inférieure des déchets. La combustion est donc lente et incomplète.
  • Un but de l'invention est donc de fournir un dispositif incinérateur ne nécessitant aucun apport d'énergie extérieure à savoir, un dispositif auto-incinérateur. Un autre but de l'invention est de fournir un four incinérateur permettant une combustion améliorée des déchets.
  • Pour parvenir à ces buts, l'invention enseigne que le four incinérateur comporte des moyens d'injection de l'air comburant dans l'épaisseur totale du foyer. Des moyens de détente des gaz de combustion sont en outre prévus afin d'améliorer le tirage et l'apport d'air. Dans un tel dispositif, l'air sert de comburant et il n'est pas nécessaire d'amener.un comburant.supplémentaire tel que le mazout ou les gaz provenant de sa combustion.
  • Les moyens d'injection de l'air comburant sont au moins une tuyère, de préférence de forme cylindrique de révolution à base circulaire, dont les parois sont percées et permettent l'aspiration de l'air pénétrant par le fond du dispositif et son amenée à travers toute l'épaisseur du foyer.
  • La réalisation du four de l'invention fait qu'au moins la majeure partie de l'air comburant peut être aspirée directement à travers des grilles de support des matières à brûler.
  • La description suivante, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de mieux comprendre comment l'invention peut être mise en pratique.
    • La figure 1 est une coupe-élévation schématique du four incinérateur de l'invention. La figure 2 est un plan vu suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une coupe partielle vue suivant la ligne III-III 1de la figure 1. La figure 4 est une élévation illustrant un support de grille apparaissant à la figure 1. La figure 5 est un plan, vu de dessus, correspondant à la figure 4. La figure 6 est une élévation vue suivant la ligne VI-VI de la figure 4.
  • Le four incinérateur représenté sur les figures comporte un bâti 1 .supportant une couronne supérieure 2, ledit bâti 1 étant avantageusement recouvert sur ses côtés par des tôles de protection 3. La couronne 2 et le bâti 1 supportent, à la partie supérieure, un caisson de détente 4 de forme parallélépipédique, qui communique par sa partie inférieure avec une trémie 5 en forme de tronc de pyramide, de préférence à base carrée. Le caisson 4 est fermé sur son dessus par une plaque 6 dans laquelle sont prévues des cheminées 7, par exemple au nombre de deux, les cheminées se trouvant de préférence sur les côtés latéraux.
  • A sa partie médiane, la plaque 6 délimite une ouverture de chargement 8 comportant latéralement des profilés 9 servant de chemins de roulement ou de glissement à un couvercle 10 pouvant ainsi être déplacé en translation dans la direction figurée par la flèche f afin, d'une part, de permettre le chargement de l'incinérateur et, d'autre part, de fermer sa partie supérieure pendant le fonctionnement pour que le tirage s'effectue convenablement par les cheminées 7.
  • La base de la trémie 5 est ouverte au-dessus d'un ensemble 11 de grilles. L'ensemble 11 comporte un support de grilles 12 qui peut être en croix et qui comporte un fût 13 et des branches 14, 14a disposées en croix comme illustré par la figure 5. Les branches 14, 14a sont constituées par des profilés réunis entre eux par un premier jeu de grilles démontables 15 réalisées par exemple en métal déployé. Les branches 14, 14a servent également au maintien d'un second jeu de grilles rectangulaires mobiles 16 constituées par des barreaux assemblés entre eux comme le montre la figure 3 ou, le cas échéant, par d'autres moyens.
  • Les côtés latéraux du fût 13 présentent, ainsi que l'illustre la figure 6, des ouvertures 22 pour le passage de l'air primaire devant alimenter le foyer formé au-dessus de l'ensemble 11 des grilles. Par ailleurs, le fût 13 comporte avantageusement un conduit médian 23 prolongé par un tube perforé 24 fermé par un chapiteau 25 et saillant au-dessus des grilles. Il est ainsi possible d'amener d'une façon connue en soi de l'air ou un autre gaz sous pression par une conduite 26 dans le conduit médian 23.
  • Il est avantageux que les grilles 16 comportent une barre saillante 17 ou un autre moyen analogue permettant de les saisir lorsqu'il y a lieu de les mettre en place ou de les retirer en permettant éventuellement un accrochage par un organe de suspension 18 (figure 1) fixé à la trémie 5 ou au bâti 1.
  • La trémie 5 est munie intérieurement de supports 19, par exemple de goussets, auxquels sont fixées des cheminées perforées 20, par exemple au nombre de quatre, et de préférence disposées au-dessus des grilles démontables 15.
  • Selon l'invention on dispose des moyens d'injection de l'air comburant dans l'épaisseur totale du foyer. Ces moyens d'injection d'air comburart sont au moins une tuyère 20, de préférence de forme cylindrique de révolution à base circulaire, dont les parois sont percées.
  • Les tuyères 20 à parois verticales 40 perforées, sont de préférence constituées par des barreaux disposés parallèlement les uns aux autres et réunis par des couronnes 20a. Un chapiteau 21, perforé ou non, recouvre chacune des cheminées 20 pour empêcher que les matières à incinérer déversées par l'ouverture 8 puissent entrer dans lesdites cheminées.
  • Les matières à brûler remplissent au moins tout ou partie de la trémie 5 en reposant sur l'ensemble 11 de grilles. De l'air de combustion primaire traverse spontanément les grilles 16 et est amené à travers les grilles 15 éventuellement par les ouvertures 22. Une partie de l'air traversant les grilles 15 passe à l'intérieur des tuyères perforées 20. Pour mettre en route la combustion, on enflamme les déchets à la base de la trémie. De préférence, la base des tuyères 20 est obturée. L'air est aspiré naturellement à travers les grilles 15 et 16 et vient effectuer la combustion des déchets. L'air monte à travers ceux-ci et repasse à l'intérieur de la tuyère 20, monte dans celle-ci et ressort plus haut par les perforations de la tuyère. Au contact des gaz combustibles formés par la combustion incomplète des déchets se trouvant au niveau inférieur, l'air s'enflamme et met le feu aux déchets de la couche supérieure le phénomène s'effectuant de proche en proche. Toute l'épaisseur des déchets est donc enflammée au voisinage de la tuyère. Le foyer est alimenté en air comburant dans toute son épaisseur. La présence de plusieurs tuyères permet d'alimenter le foyer en air comburant dans tout son volume. Quand le dispositif a fonctionné environ 30 minutes, on ouvre la base de la tuyère, et l'air passant à travers les grilles s'engouffre directement dans la tuyère, pour ressortir par les perforations.
  • Par ailleurs, selon l'invention, on prévoit des moyens de détente des gaz produits par la combustion. Ainsi, ils sont détendus dans la chambre que délimite le caisson 4, ce qui a pour effet d'améliorer le tirage et les fumées sont ensuite évacuées par les cheminées 7 qui peuvent être munies de dispositifs épurateurs et notamment des dépoussiéreurs.
  • Pour améliorer encore la combustion, il est possible d'amener de l'air ou de l'oxygène par la conduite 26 et de répartir cet air ou cet oxygène par le tube perforé 24. Il a été constaté que dans le cas de l'incinération d'ordures ménagères, il était avantageux de souffler une quantité d'air par le tube perforé 24,correspondant environ à 25 % du volume d'air normalement aspiré à travers les grilles 15 et 16. Cela permet de faire augmenter la température et la vitesse d'ascension des gaz. On fait aussi tourner les poussières plus vite dans les dépoussiéreurs et les poussières de déposent de façon plus importante dans les dépoussiéreurs.
  • Dans ce qui précède, le support de grilles en croix est à quatre branches, et par conséquent, il est prévu deux jeux de quatre grilles. Ce nombre peut, toutefois, être différent, et, en particulier, il est possible de réaliser des fours comportant seulement un support à trois branches ou au contraire un support à six ou huit branches et, dans ce cas, la forme de la trémie 5 est adaptée pour correspondre au nombre de côtés que délimitent les grilles 15 et 16.
  • On peut prévoir aussi une seule grille 15 mobile sur laquelle repose les tuyères et aucune grille 16, la grille 15 occupant toute la superficie de la base de la trémie.
  • Par ailleurs, il est avantageux que les profilées qui délimitent les branches 14,14 soient conformés par exemple en U pour qu'ils assurent un guidage en translation des grilles 15 et des grilles 16, ce qui permet de les retirer et de les mettre en place en utilisant unchariot à fourche.
  • Lorsque le four est de dimension très importante, les branches 14, 14a du support en croix peuvent être prolongées par exemple jusqu'aux montants du bâti 3 et des glissières parallèles sont alors prévues pour permettre de déplacer les grilles pour dégager complètement la base de la trémie 5.'Cette disposition facilite l'enlèvement des cendres et mâchefers pouvant demeurer sur les grilles.
  • Lors du fonctionnement du dispositif selon l'invention, la ou les grilles restent froides, l'air les refroidissant.
  • L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims (14)

1. Four incinérateur comportant au moins une grille, une trémie dont la base s'ouvre au-dessus de la grille, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'injection d'air comburant dans l'épaisseur du foyer.
2. Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'injection d'air comburant sont au moins une tuyère (20), de préférence cylindrique de révolution, dont la base est située au-dessus de la grille (15) et dont les parois verticales (40) sont perforées.
3. Four selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par des tuyères (20) perforées s'étendant à l'intérieur de la trémie (5) sur la majeure partie de la hauteur de celle-ci, lesdites tuyères (20) étant fermées par des chapiteaux (21) pouvant eux-mêmes être perforés, lesdites tuyères étant portées par des supports, par exemple des goussets, les maintenant à la périphérie de l'ouverture inférieure de la trémie.
4. Four selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une trémie (5) en forme de tronc de pyramide dont la petite base ouvre au-dessus d'un ensemble de grilles amovibles portées par un support (12) en croix.
5. Four selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détente des gaz de combustion.
6. Four selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de détente des gaz de combustion sont formés par un caisson (4) situé à la partie supérieure de la trémie (5) et formant chambre d'expansion.
7. Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dessus du caisson (4) surmontant la trémie (5) est fermé par une plaque (6) traversée par des cheminées (7) disposées près des bords de ladite plaque qui est, en outre, percée d'une ouverture normalement fermée par un couvercle.
8. Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'ouverture de la plaque formant le caisson de la trémie est bordée par des chemins de roulement du couvercle (10) pour être déplacés en translation.
9. Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le support en croix des ensembles de grilles (15,16) comporte des branches délimitées (14, 14a) à chaque fois par deux profilés parallèles supportant entre eux un premier jeu (11) de grilles démontables, les profilés de deux jeux contigus supportant un second jeu de grilles mobiles (16).
10. Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les grilles (16) sont constituées par des barreaux du métal déployé et analogue.
11. Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les tuyères perforées 20)sont constituées chacune par des barreaux disposés parallèlement et réunis par des.couronnes (20a).
12. Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le support de grilles en croix comporte un fût (13) dans lequel est prévu un conduit médian (23) pour amener de l'air à un tube perforé (24) recouvert par un chapiteau (25) et saillant au-dessus des grilles.
13. Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le conduit médian (23) sert à l'amenée d'air ou d'un autre gaz.
14. Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les jeux de grilles sont montés sur des profilés reliés au support en croix et disposés de façon à permettre leur coulissement.
EP81400754A 1980-05-12 1981-05-12 Four incinérateur, du type à grilles multiples Withdrawn EP0040156A3 (fr)

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