EP0087339A2 - Perfectionnements aux grilles sans fin constituant la sole d'un foyer ou d'un réacteur à lit fluidisé - Google Patents

Perfectionnements aux grilles sans fin constituant la sole d'un foyer ou d'un réacteur à lit fluidisé Download PDF

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H11/00—Travelling-grates
    • F23H11/18—Details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H11/00—Travelling-grates
    • F23H11/02—Travelling-grates with the bars disposed on transverse bearers

Definitions

  • the present invention relates to improvements to the grids of the type forming an endless belt stretched between two rotary drums and the upper strand of which constitutes the hearth of a hearth or of a fluidized bed reactor supplied with air or reaction gas with across said strand.
  • These grids are formed by bars articulated on axes in the manner of the links of a chain.
  • the known grids include bars of different types: edge bars on the two sides of the grid, drive bars framing the rollers mounted on the articulation axes and by which the grid receives its movement from the drum motor, and bars of filling. All these bars have a blade-shaped body, arranged vertically, and a cap whose width is greater than the thickness of the body and which extends either on one side, for the edge and drive bars, or symmetrically. on either side of the body, for the filling bars.
  • the edge, drive and filling bars have different transverse dimensions, which complicates the manufacture of the grid and obviously makes it more expensive.
  • the dimensions of the edge and drive bars are in fact imposed by their function, namely: ensuring sealing with the side walls of the hearth or of the reactor and protecting the ends of the axes of articulation, for the former, and protecting second rotten drive rollers.
  • the dimensions of the filling bars are chosen to allow the passage of a predetermined gas flow through the grid with an acceptable pressure drop and to prevent the fall of small particles of the product constituting the fluidized bed between the bars.
  • the spacing between the bars is fixed by bosses formed on the bars around the bores receiving the hinge pins and which are in abutment against each other, the support plane of each of these bosses being away from the corresponding edge of the cap, which complicates the machining of the bars.
  • the object of the present invention is to simplify the manufacture of the bars and the grid and to reduce the cost of the latter without reducing its performance.
  • the grid object of the present invention is characterized in that the width of the caps of the filling bars is substantially equal to that of the edge and driving bars and in that the top of the caps is rounded or bevelled to allow a setting complete suspension of the products constituting the fluidized bed and their edges are thinned to reduce the pressure drop of the gas stream when passing through the grid.
  • the top of the caps may be formed by convex curved surfaces and / or inclined planes having a sufficient slope for the particles which fall on the bars to slide to the edges of the caps where they meet the current of fluidizing gas circulating between the bars. and are entrained by it in the fluidized bed.
  • the top of the hats may have horizontal or gently sloping surfaces, but they must be sufficiently narrow so that the particles cannot remain there in stable equilibrium.
  • the top of the caps consists of two symmetrical inclined planes arranged in the manner of two inclinations of a roof, the top of which can be at a sharp angle, rounded or truncated.
  • the caps of the bars have raised parts forming slots or saw teeth to allow better entrainment of the ash and bottom ash, especially when the upper strand of the grid is inclined.
  • the grid partially shown in Figures 1 and 2 is formed of bars assembled in the manner of the links of a chain by means of horizontal axes 10, the successive rows of bars being offset longitudinally by a half-bar.
  • edge bars 12 on each of its sides, drive bars 14 framing the rollers 16 mounted on the axes 10 and by means of which the grid receives its movement from a drum or from motor cakes, and filling bars 18.
  • All bars have the same length. They comprise a body 20, in the form of a blade, arranged vertically and pierced with two holes 22 for the passage of the axes 10 and a cap 24 surmounting said body.
  • the width of the cap is greater than the thickness of the body and is substantially the same for all the bars.
  • the bonnet is arranged asymmetrically on one side of the body in the edge and drive bars (FIGS. 4 and 6) and symmetrically with respect to the body in the filling bars (FIG. 8).
  • Each cap 24 has, above the hinge pins 10, two raised parts 24 ', forming slots.
  • the top of the bars could be profiled as a sawtooth, as shown in FIG. 9.
  • the top of the bars can also be straight, without slots or teeth.
  • each part of the hat is constituted by a narrow central band 26 and two lateral bands 28, wider and inclined in the manner of the inclinations of a roof.
  • top of the hat of the bars could, for example, give it the shape of a roof with a sharp angle apex (figure 10) or a rounded shape (figure 11).
  • one of the edges of the cap is in the plane of the adjacent face of the bar body.
  • the other face of the body is provided with two stiffening ribs 30.
  • this other face is provided, around the bores 22 for the passage of the axes 10, with bosses 32 whose faces perpendicular to these axes serve as lateral support for the rollers 16.
  • the filling bars comprise, around the bores 22 for the passage of the axes 10, circular bosses 34 whose faces perpendicular to these axes are located in planes resting on the respective edges of the caps.
  • the spacing between the bars is fixed by washers 36 mounted on the axes 10. It is adjusted to allow the passage through the grid of the air flow or of another gas necessary for fluidization and possibly for maintenance. of the reaction and avoid the fall between the bars of small particles of the fluidized product. These conditions can be met, keeping the pressure drops across the grid at values acceptable, thanks to the particular shape of the bars, in particular because the thickness of the edges of the caps which define between them the slits where the gas stream circulates is relatively small, as can be seen in FIG. 2. This thickness is l 'around 20% of the hat width and may even be narrower.
  • the width of the bars caps can vary from 10mm to 40mm and the ratio of the spacing between bars, at the edges of the caps, to the width of the latter is between 5/100 and 15/100.

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Abstract

Grille sans fin constituant la sole d'un foyer ou d'un réacteur à lit fluidisé, formée de barreaux articulés, sur des axes horizontaux (10) à la manière des maillons d'une chaîne et comportant des barreaux de rive (12), des barreaux d'entraînement (14) et des barreaux de remplissage (18), chaque barreau étant constitué par un corps (20) en forme de lame, disposé verticalement, et un chapeau (24) dont la largeur est supérieure à l'épaisseur du dit corps. Pour simplifier la fabrication des barreaux et de la grille, la largeur des chapeaux (24) des barreaux de remplissage (18) est sensiblement égale à celle des barreaux de rive (12) et d'entraînement (14) et les bords des chapeaux (24) sont biseautés et ont une faible épaisseur pour éviter le dépôt dé produits constituant le lit fluidisé et réduire les pertes de charges subies par un courant gazeux traversant la grille.

Description

  • La présente invention a pour objet des perfectionnements aux grilles du type formant un tapis sans fin tendu entre deux tambours rotatifs et dont le brin supérieur constitue la sole d'un foyer ou d'un réacteur à lit fluidisé alimenté en air ou gaz de réaction à travers ledit brin.
  • Ces grilles sont constituées par des barreaux articulés sur des axes à la manière des maillons d'une chaîne. Les grilles connues comportent des barreaux de différents types : barreaux de rive sur les deux côtés de la grille, barreaux d'entraînement encadrant les galets montés sur les axes d'articulation et par lesquels la grille reçoit son mouvement du tambour moteur, et barreaux de remplissage. Tous ces barreaux comportent un corps en forme de lame, disposé verticalement et un chapeau dont la largeur est supérieure à l'épaisseur du corps et qui.déborde soit d'un seul côté, pour les barreaux de rive et d'entraînement, soit symétriquement de part et d'autre du corps, pour les barreaux de remplissage.
  • Dans les grilles connues, les barreaux de rive, d'entraînement et de remplissage ont des dimensions transversales différentes, ce qui complique la fabrication de la grille et la rend évidemment plus coûteuse. Les dimensions des barreaux de rive et d'entraînement sont en effet imposées par leur fonction, à savoir : assurer l'étanchéité avec les parois latérales du foyer ou du réacteur et protéger les extrémités des axes d'articulation, pour les premiers, et protéger les galets d'entraînement pourries seconds. Les dimensions des barreaux de remplissage sont choisies pour permettre le passage d'un débit de gaz prédéterminé à travers la grille avec une perte de charge acceptable et éviter la chute des petites particules du produit constituant le lit fluidisé entre les barreaux. Ces conditions conduisent à utiliser un grand nombre de barreaux de remplissage de faible largeur ce qui augmente encore les coûts de fa- brication de ces grilles.
  • De plus, dans les grilles connues, l'écartement entre les barreaux est fixé par des bossages formés sur les barreaux autour des alésages recevant les axes d'articulation et qui sont en butée les uns contre les autres, le plan d'appui de chacun de ces bossages étant à l'écart du bord correspondant du chapeau, ce qui complique l'usinage des barreaux.
  • Le but de la présente invention est de simplifier la fabrication des barreaux et de la grille et de réduire le coût de cette dernière sans diminuer ses performances.
  • La grille objet de la présente invention est caractérisée en ce que la largeur des chapeaux des barreaux de remplissage est sensiblement égale à celle des barreaux de rive et d'entraînement et en ce que le dessus des chapeaux est arrondi ou biseauté pour permettre une mise en suspension complète des produits constituant le lit fluidisé et leurs bords sont amincis pour réduire les pertes de charge du courant gazeux à la traversée de la grille.
  • La forme originale des chapeaux permet, malgrè leur largeur plus importante, de satisfaire aux conditions imposées, c'est-à-dire d'éviter la chute de particules entre les barreaux en conservant des pertes de charge acceptables.
  • Le dessus des chapeaux peut être formé de surfaces courbes convexes et/ou de plans inclinés ayant une pente suffisante pour que les particules qui tombent sur les barreaux glissent jusqu'aux bords des chapeaux où elles rencontrent le courant de gaz de fluidisation circulant entre les barreaux et sont entraînées par celui-ci dans le lit fluidisé. Le dessus des chapeaux peut comporter des surfaces horizontales ou à faible pente, mais elles doivent être suffisamment étroites pour que les particules ne puissent pas s'y maintenir en équilibre stable.
  • Selon une disposition préférée, le dessus des chapeaux est constitué par deux plans inclinés symétriques agencés à la façon de deux penchants d'un toit dont le sommet peut être à angle vif, arrondi ou tronqué.
  • Suivant une autre caractéristique de l'invention, le plan de chacun des bossages formés sur les barreaux de remplissage, autour des alésages recevant les axes d'articulation, s'appuie sur le bord correspondant du chapeau et l'écartement entre les barreaux est fixé par des rondelles placées entre les dits bossages. Cette construction permet d'usiner simultanément les bossages et les bords du chapeau des barreaux.
  • Suivant une troisième caractéristique de l'invention, les chapeaux des barreaux comportent des parties surélevées formant des créneaux ou des dents de scie pour permettre un meilleur entraînement des cendres et des mâchefers,notamment quand le brin supérieur de la grille est incliné.
  • D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention et sur lesquels :
    • La figure 1 est une vue en plan d'une partie d'une grille réalisée conformément à l'invention ;
    • La figure 2 est une coupe suivant l'axe 2-2 de la figure 1 ;
    • Les figures 3 et 4 sont des vues en élévation et en coupe, respectivement, d'un barreau de rive ;
    • Les figures 5 et 6 sont des vues en élévation et en coupe, respectivement, d'un barreau d'entraînement ;
    • Les figures 7 et 8 sont des vues en élévation et en coupe, respectivement, d'un barreau de remplissage ;
    • La figure 9 est une vue en élévation d'un barreau à profil en dent de scie ; et
    • les figures 10 et 11 sont des vues en coupe montrant deux autres formes possibles pour les chapeaux des barreaux.
  • La grille représentée partiellement sur les figures 1 et 2 est formée de barreaux assemblés à la manière des maillons d'une chaîne au moyen d'axes horizontaux 10, les rangées successives de barreaux étant décalées longitudinalement d'un demi-barreau.
  • Elle comporte des barreaux de rive 12, sur chacun de ses côtés, des barreaux d'entraînement 14 encadrant les galets 16 montés sur les axes 10 et par l'intermédiaire desquels la grille reçoit son mouvement d'un tambour ou de tourteaux moteurs, et des barreaux de remplissage 18.
  • Tous les barreaux ont la même longueur. Ils comportent un corps 20, en forme de lame, disposé verticalement et percé de deux trous 22 pour le passage des axes 10 et un chapeau 24 surmontant ledit corps. La largeur du chapeau est supérieure à l'épaisseur du corps et est sensiblement la même pour tous les barreaux. Le chapeau est disposé dis- symétriquement, sur un côté du corps, dans les barreaux de rive et d'entraînement (figures 4 et 6) et symétriquement par rapport au corps dans les barreaux de remplissage (figure 8).
  • Chaque chapeau 24 comporte au-dessus des axes d'articulation 10, deux parties surélevées 24',formant des créneaux. En variante, le dessus des barreaux pourrait être profilé en dent de scie, comme représenté sur la figure 9. Pour certaines utilisations le dessus des barreaux peut aussi être rectiligne, sans créneaux ou dents.
  • La face supérieure de chaque partie du chapeau est constituée par une bande médiane étroite 26 et deux bandes latérales 28, plus larges et inclinées à la manière des penchants d'un toit.
  • D'autres formes pourraient être adoptées pour le dessus du chapeau des barreaux ; on pourrait, par exemple, lui donner la forme d'un toit à sommet à angle vif (figure 10) ou une forme arrondie (figure 11).
  • Sur les barreaux de rive et d'entraînement l'un des bords du chapeau se trouve dans le plan de la face adjacente du corps du barreau. Sur les barreaux de rive l'autre face du corps est munie de deux nervures 30 de raidissement. Sur les barreaux d'entraînement, cette autre face est munie, autour des alésages 22 pour le passage des axes 10, de bossages 32 dont les faces perpendiculaires à ces axes servent d'appui latéral aux galets 16.
  • Les barreaux de remplissage comportent, autour des alésages 22 pour le passage des axes 10, des bossages circulaires 34 dont les faces perpendiculaires à ces axes sont situées dans des plans s'appuyant sur les bords respectifs des chapeaux.
  • L'écartement entre les barreaux est fixé par des rondelles 36 montées sur les axes 10. Il est réglé pour permettre le passage à travers la grille du débit d'air ou d'un autre gaz nécessaire à la fluidisation et éventuellement à l'entretien de la réaction et éviter la chute entre les barreaux des petites particules du produit fluidisé. Ces conditions peuvent être respectées, en maintenant les pertes de charge à la traversée de la grille à des valeurs acceptables, grâce à la forme particulière des barreaux, en particulier parce que l'épaisseur des bords des chapeaux qui définissent entre eux les fentes où circule le courant gazeux est relativement faible, comme on le voit sur la figure 2. Cette épaisseur est de l'ordre de 20% de la largeur du chapeau et peut même être plus faible.
  • La largeur des chapeaux des barreaux peut varier de 10mm à 40mm et le rapport de l'écartement entre barreaux, au niveau des bords des chapeaux, à la largeur de ces derniers est compris entre 5/100 et 15/100.
  • De nombreuses modifications peuvent évidemment être apportées au mode de réalisation décrit par la substitution de moyens techniques équivalents à ceux décrits, et il est bien entendu que toutes ces modifications entrent dans le cadre de l'invention.

Claims (7)

1. Grille sans fin constituant la sole d'un foyer ou d'un réacteur à lit fluidisé, formé de barreaux articulés sur des axes horizontaux (10) à la manière des maillons d'une chaîne et comportant des barreaux de rive (12), des barreaux d'entraînement (14) et des barreaux de remplissage (18), chaque barreau étant constitué par un corps (20) en forme de lame, disposé verticalement, et un chapeau (24) dont la largeur est supérieure à l'épaisseur du dit corps, caractérisée en ce que la largeur des chapeaux (24) des barreaux de remplissage (18) est sensiblement égale à celle des barreaux de rive (12) et d'entraînement (14) et en ce que le dessus des chapeaux (24) est arrondi ou biseauté pour permettre une mise en suspension correcte des produits constituant le lit fluidisé et leurs bords sont amincis pour réduire les pertes de charges subies par un courant gazeux traversant la grille.
2. Grille selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dessus des chapeaux (24) est formé de surfaces courbes convexes et/ou de plans inclinés ayant une pente suffisante pour que les particules qui tombent sur les barreaux glissent jusqu'au bord des chapeaux.
3. Grille selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la surface supérieure des chapeaux (24) est constituée par une bande médiane étroite (26) et deux bandes latérales (28), plus larges et inclinées à la manière des penchants d'un toit.
4. Grille selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que l'un des bords du chapeau (24) des barreaux de rive (12) et d'entraînement (14) est situé dans le plan de la face adjacente du corps (20) des barreaux.
5. Grille selon la revendication 1 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que les barreaux de remplissage (18) comportent sur les faces opposées de leur corps (10) des bossages (34) dont la face perpendiculaire aux axes d'articulation (10) est située dans un plan s'appuyant sur le bord respectif du chapeau (24) des barreaux.
6. Grille selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que l'écartement entre les barreaux est fixé par des rondelles (36) montées sur les axes d'articulation (10).
7. Grille selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les chapeaux (24) des barreaux comportent des parties surélevées (24') formant des créneaux ou des dents de scie.
EP83400241A 1982-02-24 1983-02-04 Perfectionnements aux grilles sans fin constituant la sole d'un foyer ou d'un réacteur à lit fluidisé Expired EP0087339B1 (fr)

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