Incinérateur d'ordures ménagères ou industrielles.
On sait qu'il est très difficile d'assurer la combustion rapide des ordures ménagères ou industrielles, surtout lorsqu'elles sont humides et d'origine organique ou lorsqu'elles sont en vrac à l'état statique. En effet, la vaporisation de cette humidité enveloppe les ordures d'une couche de vapeur stagnante qui empêche la pénétration de l'oxygène à l'intérieur de la matière.
La combustion ne peut donc être amorcée car cette humidité absorbe la chaleur du rayonnement de la flamme et la matière ne peut atteindre rapidement la température du point d'inflammation. Pour brûler les ordures humides, il faut les remuer continuellement pour éliminer cette vapeur et faire pénétrer l'oxygène dans la couche des ordures.
Même lorsque les ordures sont sèches mais à l'état compact et statique comme les livres, le bois, les matières plastiques, il est difficile d'assurer leur combustion rapide, car l'oxygène ne peut pénétrer à l'intérieur de la matière. Là aussi il faut remuer continuellement les ordures pour les aérer.
La présente invention a pour objet un incinérateur dans lequel le lit d'ordures est remué d'une manière particulièrement efficace. L'incinérateur selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un corps fixe, une grille qui est montée à rotation dans le corps et est formée de tubes disposés en couronne, des moyens pour faire tourner la grille, et des moyens pour faire circuler de l'air dans les tubes de cette grille.
Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, les tubes comportent des organes allongés dirigés radialement vers le centre de la grille. Lorsque celle-ci tourne, les organes allongés remontent les ordures sur la périphérie de la grille et jouent ainsi le rôle d'une fourche qui brasse les ordures de manière continue. De préférence, ces organes sont disposés les uns par rapport aux autres de manière à constituer une vis d'Archimède; ils assurent alors l'avancement des ordures à l'intérieur de l'incicinérateur. De préférence également, ils sont constitués par de courtes tubulures communiquant avec les tubes de la grille ; de l'air est ainsi soufflé à l'intérieur même des ordures, ce qui favorise leur combustion.
Le corps fixe de l'incinérateur peut être formé de deux cylindres coaxiaux qui sont séparés l'un de l'autre par un passage d'air annulaire et qui sont ouverts à leur partie inférieure au-dessus d'un cendrier constituant le châssis de l'incinérateur.
On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'incinérateur selon l'invention avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale de l'incinérateur ; La fig. 2 en est une coupe transversale suivant II-II de la fig. 1; La fig. 3 en est une coupe transversale suivant III-III de la fig. 1.
Tel qu'il est représenté aux dessins, l'incinérateur selon l'invention comprend un corps qui est formé de deux cylindres coaxiaux 1 et 2 séparés l'un de l'autre par un espace annulaire 3 et qui repose sur un châssis 4 formant le cendrier de l'incinérateur; ce corps est fermé à sa partie avant par une porte amovible 5 et à sa partie arrière par une porte amovible 6. Les cylindres s'étendent sur environ 300[deg] de manière à être ouverts à leur partie inférieure et leurs bords longitudinaux sont reliés l'un à l'autre par deux parois 7.
A l'intérieur des cylindres 1 et 2 est montée à rotation une grille désignée d'une façon générale par la référence 8. Cette grille est constituée par des tubes 9 qui sont disposés suivant une couronne cylindrique et dont les extrémités sont fixées à deux cornières annulaires de liaison 10 et 11.
Chacune de ces cornières est supportée par trois galets 12 qui sont écartés angulairement de 120. les uns des autres et sont montés à rotation par rapport au corps de l'incinérateur; l'un des galets est relié à un moteur électrique non représenté qui permet de faire tourner la grille 8. Deux anneaux 13 sont fixés à l'extérieur des tubes 9 pour éviter leur flambage et, en même temps, pour canaliser l'air à travers la grille, comme on le verra plus loin. Par ailleurs, chaque tube porte plusieurs tubulures radiales 14 avec lesquelles il communique et qui sont dirigées vers le centre de la grille. Les diverses tubulures sont disposées l'une par rapport à l'autre de manière à former une vis d'Archimède et sont reliées entre elles par des plaques 15 assurant la continuité de cette vis.
Sur la cornière 10 se trouvant à l'avant de l'incinérateur est fixé un cône 16 dont le centre constitue l'ouverture d'admission de l'incinérateur. Sur ce cône sont fixées intérieurement un certain nombre d'ailettes 17 qui sont disposées en vis d'Archimède de manière à forcer la charge d'ordures à pénétrer dans l'incinérateur. Une trémie de chargement 18 débouchant sur le cône 16 est montée sur la porte avant 5.
La porte arrière 6 de l'incinérateur supporte un brûleur 19 et une trémie 20 destinée à collecter les déchets des imbrûlés sortant de l'incinérateur. Cette porte est également munie d'un cône 21 destiné à amener dans la trémie 20 les imbrûlés sortant de la grille 8.
Les portes 5 et 6 sont munies d'une série de trous respectivement 22 et 23 qui sont, de préférence, placés en regard des tubes 9 et permettent à l'air d'entrer dans ces tubes. D'autre part, plusieurs volets d'air réglables 24, par exemple au nombre de trois, sont prévus à la partie supérieure du cylindre 1 et permettent à l'air de pénétrer dans l'enceinte annulaire 3. Des ouvertures 25 sont prévues dans les parois 7 et permettent à l'air de passer de l'enceinte 3 dans le cendrier 4.
Le cendrier 4 est divisé en trois compartiments 26, 27 et 28 par deux cloisons 29 et 30 disposées sensiblement au droit des anneaux 13. Le compartiment 26 est relié par une ouverture 31 à l'ouïe d'aspiration d'un ventilateur d'extraction (fig. 2 ) ; il comporte une porte amovible 32. De manière analogue chacun des compartiments 27 et 28 comporte une porte amovible 33 (fig. 3).
Enfin, le cylindre 2 comporte au droit des compartiments 27 et 28 des ouvertures 34 qui permettent à l'air de passer de l'enceinte 3 à l'intérieur de la grille 5.
Le fonctionnement de l'incinérateur qui vient d'être décrit est le suivant.
Les ordures à brûler sont déversées dans la trémie 18. Elles pénètrent dans l'incinérateur par le cône 16 et sont amenées à l'intérieur de la grille 8 par les ailettes 17.
La grille étant entraînée en rotation par l'un des galets 12, les tubulures 14 de cette grille reprennent les ordures à la manière d'une fourche et les remontent à la partie supérieure de la grille d'où elles retombent sur la partie inférieure de celle-ci. Ce mouvement des ordures les aère et les étale au maximum sur la périphérie interne de la grille. D'autre part, les tubulures 14 étant disposées suivant une surface hélicoïdale font avancer les ordures vers l'extrémité arrière de l'incinérateur. Au cours de leur déplacement, les ordures sont tout d'abord séchées, puis se consument et les imbrûlés sont rejetés par le cône 21 dans la trémie 20 ; pendant la consumation des ordures, les cendres traversent la grille 8 et tombent dans le cendrier 4.
Lors de la mise en marche de l'incinérateur, on met en fonctionnement le brûleur 19. Ce brûleur produit des gaz de combustion à haute température qui traversent longitudinalement tout l'incinérateur jusqu'à sa partie avant, en enflammant les ordures, et sont ensuite aspirés au travers de la couche d'ordures, par le ventilateur d'extraction relié à l'ouverture 31.
Lorsque la combustion des ordures est commencée, il se produit ensuite une auto-combustion et on peut alors arrêter le brûleur 19.
Le ventilateur d'extraction engendre une dépression dans le cendrier 4, donc dans l'ensemble de l'incinérateur. Sous l'effet de cette dépression, de l'air pénètre dans l'espace annulaire 3, à travers les volets 24 qui règlent la répartition de cet air dans l'incinérateur. L'air descend ensuite dans l'espace 3 en refroidissant le cylindre intérieur 2 et pénètre par les ouvertures 25 dans les compartiments 26, 27 et 28 du cendrier 4, qui forme collecteur d'air.
Dans le compartiment 26 du cendrier, l'air dilue les gaz de combustion et abaisse ainsi leur température avant leur entrée dans le ventilateur d'extraction.
L'air se trouvant dans les parties centrale et arrière de l'enceinte annulaire 2 traverse en partie les ouvertures 34 (fig. 3) pour être admis dans le lit des ordures à travers les tubes 9.
L'air restant traverse les ouvertures 25, comme indiqué ci-dessus, et alimente la grille par sa partie inférieure.
La dépression qui règne dans l'incinérateur a également pour effet de faire pénétrer de l'air dans l'appareil par les ouvertures 22 et 23 de la porte avant 5 et de la porte arrière 6. Cet air pénètre dans les tubes 9, par les deux extrémités de ceux-ci, et est dirigé vers le centre de la grille par les tubulures 14. Cet air secondaire refroidit tout d'abord les tubes 9 ainsi que les tubulures 11, puis alimente la flamme et achève la combustion, ce que ne peut faire l'air provenant des compartiments 27 et 28 du cendrier car son énergie cinétique n'est pas suffisante.
Il va de soi que l'invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté mais en couvre, au contraire, toutes les variantes.Household or industrial waste incinerator.
It is known that it is very difficult to ensure the rapid combustion of household or industrial waste, especially when it is wet and of organic origin or when it is loose in the static state. Indeed, the vaporization of this humidity envelops the garbage in a layer of stagnant vapor which prevents the penetration of oxygen inside the material.
Combustion cannot therefore be initiated because this moisture absorbs the heat from the radiation of the flame and the material cannot quickly reach the temperature of the ignition point. To burn wet garbage, it must be stirred continuously to remove this vapor and draw oxygen into the garbage layer.
Even when the garbage is dry but in a compact and static state like books, wood, plastics, it is difficult to ensure their rapid combustion, because oxygen cannot penetrate inside the material. Here too, the garbage must be stirred continuously to ventilate it.
The present invention relates to an incinerator in which the refuse bed is stirred in a particularly efficient manner. The incinerator according to the invention is characterized in that it comprises a fixed body, a grid which is rotatably mounted in the body and is formed of tubes arranged in a ring, means for rotating the grid, and means for circulate air through the tubes of this grid.
In an advantageous embodiment of the invention, the tubes comprise elongate members directed radially towards the center of the grid. When the latter rotates, the elongated members lift the garbage up to the periphery of the grid and thus play the role of a fork which stirs the garbage continuously. Preferably, these members are arranged with respect to each other so as to constitute an Archimedean screw; they then ensure the advancement of the garbage inside the incicinerator. Also preferably, they are formed by short tubes communicating with the tubes of the grid; air is thus blown into the very interior of the refuse, which promotes their combustion.
The fixed body of the incinerator can be formed of two coaxial cylinders which are separated from each other by an annular air passage and which are open at their lower part above an ashtray constituting the frame of the incinerator.
An embodiment of the incinerator according to the invention has been described below, by way of nonlimiting example, with reference to the accompanying drawings in which:
Fig. 1 is a longitudinal sectional view of the incinerator; Fig. 2 is a cross section along II-II of FIG. 1; Fig. 3 is a cross section along III-III of FIG. 1.
As shown in the drawings, the incinerator according to the invention comprises a body which is formed of two coaxial cylinders 1 and 2 separated from each other by an annular space 3 and which rests on a frame 4 forming the ashtray of the incinerator; this body is closed at its front part by a removable door 5 and at its rear by a removable door 6. The cylinders extend over approximately 300 [deg] so as to be open at their lower part and their longitudinal edges are connected one to the other by two walls 7.
Inside the cylinders 1 and 2 is mounted to rotate a grid generally designated by the reference 8. This grid is formed by tubes 9 which are arranged in a cylindrical ring and whose ends are fixed to two angles. connecting rings 10 and 11.
Each of these angles is supported by three rollers 12 which are angularly spaced 120 from each other and are mounted to rotate relative to the body of the incinerator; one of the rollers is connected to an electric motor, not shown, which makes it possible to rotate the grid 8. Two rings 13 are fixed to the outside of the tubes 9 to prevent them from buckling and, at the same time, to channel the air to through the grid, as will be seen later. Furthermore, each tube carries several radial tubes 14 with which it communicates and which are directed towards the center of the grid. The various tubes are arranged relative to each other so as to form an Archimedean screw and are interconnected by plates 15 ensuring the continuity of this screw.
On the angle 10 located at the front of the incinerator is fixed a cone 16, the center of which constitutes the inlet opening of the incinerator. On this cone are internally fixed a number of fins 17 which are arranged in Archimedean screw so as to force the load of garbage to enter the incinerator. A loading hopper 18 opening onto the cone 16 is mounted on the front door 5.
The rear door 6 of the incinerator supports a burner 19 and a hopper 20 intended to collect the unburnt waste leaving the incinerator. This door is also provided with a cone 21 intended to bring into the hopper 20 the unburnt substances leaving the grid 8.
The doors 5 and 6 are provided with a series of holes 22 and 23 respectively which are preferably placed opposite the tubes 9 and allow air to enter these tubes. On the other hand, several adjustable air shutters 24, for example three in number, are provided at the upper part of the cylinder 1 and allow air to enter the annular enclosure 3. Openings 25 are provided in the walls 7 and allow the air to pass from the enclosure 3 into the ashtray 4.
The ashtray 4 is divided into three compartments 26, 27 and 28 by two partitions 29 and 30 arranged substantially in line with the rings 13. The compartment 26 is connected by an opening 31 to the suction inlet of an extraction fan. (fig. 2); it comprises a removable door 32. Similarly, each of the compartments 27 and 28 comprises a removable door 33 (FIG. 3).
Finally, the cylinder 2 comprises, in line with the compartments 27 and 28, openings 34 which allow the air to pass from the enclosure 3 to the interior of the grille 5.
The operation of the incinerator which has just been described is as follows.
The waste to be burnt is poured into the hopper 18. It enters the incinerator through the cone 16 and is brought inside the grid 8 through the fins 17.
The grid being driven in rotation by one of the rollers 12, the pipes 14 of this grid take up the garbage in the manner of a fork and raise them to the upper part of the grid from where they fall on the lower part of the grid. this one. This movement of the garbage aerates them and spreads them out as far as possible on the internal periphery of the grid. On the other hand, the pipes 14 being arranged along a helical surface advance the refuse towards the rear end of the incinerator. During their movement, the garbage is first of all dried, then is consumed and the unburnt material is rejected by the cone 21 into the hopper 20; during the burning of the garbage, the ashes pass through the grate 8 and fall into the ashtray 4.
When the incinerator is started up, the burner 19 is put into operation. This burner produces high temperature combustion gases which pass longitudinally through the entire incinerator to its front part, igniting the garbage, and are then sucked through the layer of garbage, by the extraction fan connected to the opening 31.
When the burning of the garbage has started, then self-combustion occurs and the burner 19 can then be stopped.
The extraction fan creates a vacuum in the ashtray 4, and therefore in the entire incinerator. Under the effect of this depression, air enters the annular space 3, through the flaps 24 which regulate the distribution of this air in the incinerator. The air then descends into space 3 while cooling the inner cylinder 2 and enters through openings 25 into compartments 26, 27 and 28 of ashtray 4, which forms an air collector.
In the compartment 26 of the ashtray, the air dilutes the combustion gases and thus lowers their temperature before they enter the exhaust fan.
The air in the central and rear parts of the annular enclosure 2 partly passes through the openings 34 (fig. 3) to be admitted into the refuse bed through the tubes 9.
The remaining air passes through the openings 25, as indicated above, and feeds the grille through its lower part.
The negative pressure in the incinerator also has the effect of causing air to enter the apparatus through the openings 22 and 23 of the front door 5 and of the rear door 6. This air enters the tubes 9, by the two ends of these, and is directed towards the center of the grid by the tubes 14. This secondary air first cools the tubes 9 as well as the tubes 11, then feeds the flame and completes the combustion, which cannot make the air coming from the compartments 27 and 28 of the ashtray because its kinetic energy is not sufficient.
It goes without saying that the invention should not be considered as limited to the embodiment described and shown but, on the contrary, covers all the variants thereof.