FR2471551A1

FR2471551A1 - Solid fuel burner for liquid or gas fuel heater - has two combustion chambers with feed hopper at top and ash collecting hopper at bottom

Info

Publication number: FR2471551A1
Application number: FR7930797A
Authority: FR
Inventors: Roger Raquin
Original assignee: INSTALLATIONS USINES STE PARIS
Current assignee: INSTALLATIONS USINES STE PARIS
Priority date: 1979-12-14
Filing date: 1979-12-14
Publication date: 1981-06-19
Also published as: FR2471551B3

Abstract

The heater consists of two chambers (1,2) located one on top of each other. The top chamber has a side wall (3) and a lower conical wall (4) down which the ash runs. The lower chamber (2) which collects the ash has a cylindrical wall (5). The outside hopper (7) has a base (6) and a funnel (8). The hopper has a double flap (9) hinged at the edges (10) with counterweights (11). The heater is enclosed in the outside cylindrical wall (20) with an outside skirt (21), with a grill (27) at the base of the outside skirt.

Description

La présente invention se rapporte à un dispositif de chauffage de fluides gazeux ou liquides par combustion de combustible solide, en particulier de paille en bottes ou de combustibles analogues de faible densité dont la combustion produit une quantité relativement importante de cendres à point de fusion relativement bas. The present invention relates to a device for heating gaseous or liquid fluids by combustion of solid fuel, in particular bale straw or similar low-density fuels, the combustion of which produces a relatively large quantity of ash with a relatively low melting point. .

On connaît des appareils de chauffage fonctionnant au bois, du type à foyer à flammes renversées. Ces appareils comprennent une chambre supérieure et une chambre inférieure communiquant entre elles par une ouverture garnie d'une grille sensiblement horizontale. La chambre supérieure comporte à sa partie supérieure une porte de chargement pour le bois et une arrivée d'air de combustion. La chambre inférieure est reliée à une sortie des gaz de fumée produits par la gazéification du combustible au-dessus de cette grille, dans la chambre supérieure, et par la combustion, à flammes renversées, du combustible et des produits volatils dégagés lors de la gazéification, à hauteur de la grille et dans la chambre inférieure. Wood-burning heaters of the reverse flame type are known. These devices include an upper chamber and a lower chamber communicating with one another through an opening provided with a substantially horizontal grid. The upper chamber has at its upper part a loading door for wood and a combustion air inlet. The lower chamber is connected to an outlet of the smoke gases produced by the gasification of the fuel above this grate, in the upper chamber, and by the combustion, with reverse flames, of the fuel and volatile products released during the gasification. , at the height of the grid and in the lower chamber.

Dans un échangeur de chaleur, les gaz de fumée cèdent leur chaleur au fluide à chauffer.In a heat exchanger, the smoke gases transfer their heat to the fluid to be heated.

Ces appareils connus à foyer à flammes renversées qui assurent une combustion complète du combustible, grâce à la gazéification préalable et à la combustion à flammes renversées, ne peuvent pas être utilisés pour des combustibles tels que des bottes de paille ou analogue, sauf si l'on accepte une baisse de la puissance nominale de la chaudière de l'ordre des 2/3 (feu très modéré). These known reverse flame hearth appliances which ensure complete combustion of the fuel, thanks to the prior gasification and reverse flame combustion, cannot be used for fuels such as straw bales or the like, unless the we accept a reduction in the nominal capacity of the boiler of the order of 2/3 (very moderate fire).

On pourrait penser qu'il suffirait d'augmenter le volume de la chambre supérieure des appareils connus afin de pouvoir introduire, dans cette chambre, une quantité de paille ayant le même pouvoir calorifique qu'une quantité déterminée de bois (la densité du bois est cinq fois supérieure à la densité de la paille en bottes). Or, la paille en bottes diffère du bois non seulement par la densité, mais également par la quantité de cendres produites et par le point de fusion des cendres. Si la combustion du bois produit 1% de cendres, la combustion de la paille produit 5 de cendres.Si la combustion du bois permet rarement d'atteindre une température supérieure à 13000C qui est le point de fusion des cendres de bois, la température de fusion des cendres de paille, de l'ordre de 8000C, peut être atteinte lors de la combustion accélérée de la paille, entraînant une fusion des cendres dont la proportion, comme indiqué ci-dessus, est cinq fois supérieure à la proportion des cendres formées lors de la combustion du bois. One would think that it would suffice to increase the volume of the upper chamber of known devices in order to be able to introduce into this chamber a quantity of straw having the same calorific value as a determined quantity of wood (the density of the wood is five times the density of bale straw). Bundled straw differs from wood not only in density, but also in the amount of ash produced and the melting point of the ash. If the combustion of wood produces 1% of ash, the combustion of straw produces 5 of ash. If the combustion of wood rarely achieves a temperature above 13000C which is the melting point of wood ash, the temperature of fusion of the straw ash, of the order of 8000C, can be reached during the accelerated combustion of the straw, resulting in a fusion of the ash whose proportion, as indicated above, is five times greater than the proportion of the ash formed when burning wood.

Or, de telles cendres fondues conduisent à la formation de mâchefer qui, compte tenu de la grande quantité de cendres produites lors de la combustion de paille, entraînerait rapidement l'encrassement d'un appareil du type à foyer à flammes renversées qui, conçu pour la combustion du bois, présenterait simplement une chambre supérieure de plus grande taille pour pouvoir recevoir une quantité suffisante de paille.However, such molten ash leads to clinker formation which, taking into account the large quantity of ash produced during the combustion of straw, would quickly lead to the fouling of an appliance of the reverse flame type which, designed to the combustion of wood, would simply present a larger upper chamber to be able to receive a sufficient quantity of straw.

En effet, dans les appareils connus du type défini cidessus, la chambre supérieure qui présente une section horizontale sensiblement plus importante que la section de l'ouverture de communication des deux chambres comporte, autour de cette grille, un fond horizontal ou légèrement incliné par rapport à l'horizontale. Le mâchefer produit lors de la combustion de la paille s'accumulerait donc sur ce fond sous la forme d'une couche qui, en l'espace de peu de temps, serait si épaisse qu'elle entraverait le bon fonctionnement de l'appareil. In fact, in known devices of the type defined above, the upper chamber which has a substantially larger horizontal section than the section of the communication opening of the two chambers comprises, around this grid, a horizontal bottom or slightly inclined relative to horizontally. The clinker produced during the combustion of the straw would therefore accumulate on this bottom in the form of a layer which, in the space of a short time, would be so thick that it would hamper the proper functioning of the device.

Par ailleurs, les bottes de paille qui viendraient reposer sur ce fond horizontal ou légèrement incliné-brûleraient mal et gêneraient ainsi la descente régulière des bottes de paille sur la grille. In addition, the straw bales which would come to rest on this horizontal or slightly inclined bottom - would burn badly and thus hinder the regular descent of the bales of straw on the grid.

Un appareil connu conçu pour brûler des bottes de paille comporte un foyer à tirage horizontal. Ce foyer ne permet pas une combustion aussi complète que les foyers à flammes-renversées et entrain donc la formation de bistre. De plus, un tel foyer à tirage horizontal ne peut pas être surmonté d'une chambre de réserve de combustible puisque tout le combustible contenu dans cette chambre participerait à la combustion. Un tel foyer à tirage horizontal fonctionne donc sans réserve de combustible et doit être- rechargé très fréquemment, au fur et à mesure de la combustion des bottes de paille se trouvant sur le foyer (grille). A known device designed to burn bales of straw has a horizontal draft hearth. This fireplace does not allow combustion as complete as reverse flame fireplaces and therefore results in the formation of bistre. In addition, such a horizontal draft fireplace cannot be surmounted by a fuel reserve chamber since all the fuel contained in this chamber would participate in combustion. Such a horizontal draft fireplace therefore works without reserve of fuel and must be reloaded very frequently, as and when the straw bales on the fireplace (grate) are burned.

On connaît enfin des brûleurs à paille déchiquetée montés dans une chambre de combustion de grande taille. Un tel brû- leur permet de brûler de la paille à des températures supérieures à 80O0C et les cendres en fusion formées par la combustion peuvent, dans ce cas, être récupérées sur le fond de la chambre de combustion. Cependant, il s'agit là d'une solution qui n'est concevable que pour des installations très importantes, compte tenu de la complexité et du prix de revient du brûleur proprement dit ainsi que des dispositifs annexes nécessaires tels que le déchiqueteur de paille. Finally, shredded straw burners are known which are mounted in a large combustion chamber. Such a burner makes it possible to burn straw at temperatures above 80 ° C. and the molten ash formed by combustion can, in this case, be recovered from the bottom of the combustion chamber. However, this is a solution which is only conceivable for very large installations, taking into account the complexity and the cost price of the burner itself as well as the necessary additional devices such as the straw chipper.

La présente invention a pour objet un dispositif de chauffage fonctionnant par combustion de bottes de paille ou de combustibles analogues, qui soit de structure simple, assure une combustion complète du combustible, et une élimination des cendres en fusion sans altération du fonctionnement par le dépit de mâchefer, et dispose d'une réserve de combustible permettant un fonctionnement prolongé sans intervention. L'invention a également pour objet un appareil tel que défini ci-dessus avec des moyens pour réduire la proportion de cendres fondues, donc la quantité de mâchefer Enfin, l'invention a pour objet un appareil du type défini ci-dessus à alimentation automatique, cBest à-dire à rechargement automatique de la réserve de combustible. The present invention relates to a heating device operating by combustion of bales of straw or similar fuels, which is of simple structure, ensures complete combustion of the fuel, and elimination of the molten ash without alteration of the operation by spite of clinker, and has a fuel reserve allowing extended operation without intervention. The invention also relates to an apparatus as defined above with means for reducing the proportion of molten ash, therefore the amount of clinker Finally, the invention relates to an apparatus of the type defined above with automatic feeding , ie automatic refueling of the fuel reserve.

Le dispositif de chauffage de fluides gazeux ou liquides par combustion de combustible solide, notamment de bottes de paille ou de combustibles analogues, comprend une chambre supérieure et une chambre inférieure communiquant entre elles par une ouverture garnie d'une grille sensiblement horizontale. La section de ladite ouverture est inférieure aux sections horizontales desdites deux chambres. La chambre supérieure comporte à sa partie supérieure une porte de chargement pour le combustible et une arrivée d'air de combustion. La chambre inférieure est reliée à une sortie des gaz de fumée produits par la çazéification du combustible au-dessus de cette grille, dans la chambre supérieure, et par la combustion complète, à flammes renversées, du combustible et des produits volatils de la gazéification, à hauteur de ladite grille et dans la chambre inférieure.Ce dispositif comprend, en outre, un échangeur de chaleur entre lesdits gaz de fumée et le fluide à chauffer. La section horizontale de la chambre supérieure diminue, dans la partie inférieure de cette dernière, de façon continue jusqu'à atteindre la section horizontale de ladite ouverture, l'inclinaison, par rapport à la verticale, des parois latérales de la partie inférieure de la chambre supérieure étant telle que les cendres en fusion s'écoulent dans la chambre inférieure. The device for heating gaseous or liquid fluids by combustion of solid fuel, in particular bales of straw or similar fuels, comprises an upper chamber and a lower chamber communicating with each other by an opening provided with a substantially horizontal grid. The section of said opening is smaller than the horizontal sections of said two chambers. The upper chamber has at its upper part a loading door for the fuel and a combustion air inlet. The lower chamber is connected to an outlet for the smoke gases produced by the gasification of the fuel above this grate, in the upper chamber, and by the complete combustion, with reverse flames, of the fuel and volatile products of the gasification, at the height of said grid and in the lower chamber. This device further comprises a heat exchanger between said smoke gases and the fluid to be heated. The horizontal section of the upper chamber decreases, in the lower part of the latter, continuously until it reaches the horizontal section of said opening, the inclination, relative to the vertical, of the side walls of the lower part of the upper chamber being such that the molten ash flows into the lower chamber.

Gracie à cette conformation de la chambre supérieure les cendres en fusion susceptibles de se former à des températures de combustion supérieures à 8000C dans le cas de la combustion de la paille s'écoulent sans obstacle de la chambre supérieure, à travers ladite ouverture, dans la chambre inférieure servant à la fois de chambre de combustion et de cendrier. Ces cendres en fusion ne risquent pas de se refroidir pendant qu'elles s'écoulent vers le bas, et de donner lieu à la formation de machefer car, en raison de la combustion à flammes renversées, les températures régnant dans la chambre de combustion augmentent de haut en bas dans la partie inférieure de la chambre supérieure.A partir de leur fusion, les cendres restent donc liquides jusqu a ce qu'elles tombent, en mélange avec des cendres pulvérulentes, sur le fond de la chambre inférieure d'où elles peuvent être retirées facilement. Thanks to this conformation of the upper chamber, the molten ash capable of forming at combustion temperatures above 8000C in the case of the combustion of straw flows unimpeded from the upper chamber, through said opening, into the lower chamber serving both as a combustion chamber and ashtray. These molten ashes are not likely to cool as they flow downward, and give rise to the formation of chewing because, as a result of reverse flame combustion, the temperatures in the combustion chamber increase. from top to bottom in the lower part of the upper chamber. From their melting, the ashes therefore remain liquid until they fall, in mixture with powdery ashes, on the bottom of the lower chamber from where they can be removed easily.

De préférence, l'appareil comprend un bol de combustion dont les parois latérales, convergeant depuis la grille garnissant ladite ouverture vers le bas dans ladite chambre inférieure, constituent sensiblement le prolongement des parois latérales inclinées de la partie inférieure de la chambre supérieure. Ce bol de combustion qui améliore considérablement la combustion dans le cas d'un foyer à flammes renversées ne crée pas non plus d'obstacle à l'écoulement des cendres fondues vers le bas dans la chambre inférieure. Preferably, the appliance comprises a combustion bowl, the side walls of which, converging from the grid lining said opening downwards in said lower chamber, constitute substantially the extension of the inclined side walls of the lower part of the upper chamber. This combustion bowl, which considerably improves combustion in the case of an inverted flame hearth, does not create any obstacle to the flow of molten ash down into the lower chamber.

Suivant un mode de réalisation de l'échangeur de chaleur entre les gaz de fumée et le fluide à chauffer, les parois latérales de la chambre supérieure sont entourées, sensiblement sur toute la hauteur de ladite chambre, à distance par une enveloppe présentant au moins une entre pour le fluide à chauffer à sa partie inférieure et au moins une sortie pour le fluide chauffé à sa partie supérieure. Des tubes de fumée sensiblement verticaux, répartis sur la périphérie de ladite chambre supérieure, s'étendent depuis la chambre inférieure à travers l'espace annulaire compris entre ladite enveloppe et lesdites parois latérales de la chambre supérieure jusqu'à un collecteur supérieur relié à la sortie des fumées. According to one embodiment of the heat exchanger between the flue gases and the fluid to be heated, the side walls of the upper chamber are surrounded, substantially over the entire height of said chamber, at a distance by an envelope having at least one enters for the fluid to be heated at its lower part and at least one outlet for the heated fluid at its upper part. Substantially vertical smoke tubes, distributed over the periphery of said upper chamber, extend from the lower chamber through the annular space comprised between said envelope and said side walls of the upper chamber up to an upper collector connected to the smoke outlet.

Notamment dans le cas Qt le fluide à chauffer est de l'air, ladite enveloppe peut être avantageusement prolongée vers le bas de manière à entourer également les parois la térales de la chambre inférieure et comporter à son extrémité inférieure, sur tout ou partie de sa périphérie, une entrée d'air supplémentaire. Cela permet à l'air à chauffer de soutirer également de la chaleur directement à la paroi latérale de la chambre inférieure. In particular in the case Qt the fluid to be heated is air, said envelope can advantageously be extended downward so as also to surround the walls of the lower chamber and have at its lower end, over all or part of its periphery, an additional air inlet. This allows the air to be heated to also draw heat directly from the side wall of the lower chamber.

Pour réduire la quantité de cendres en fusion, donc la quantité de mâchefer produite, il est avantageux que la chambre supérieure con porte, à hauteur desdites parois latérales inclinées, au-dessus de la grille, une rampe reliée à la sortie des gaz de fumée et communiquant avec l'intérieur de la chambre supérieure, sur tout le pourtour de cette dernière, en vue de la réinjection d'une partie des gaz de fumée dans ladite chambre.En effet, les gaz de fumée contiennent une quantité non négligeable d'anhydride carbonique qui, sous l'effet de la température de combustion, subit la réaction endothermique suivante CO2 + C 2CO - 41,2 kcal. I1 en résulte une diminution de la température de combustion, donc une diminution de la température des cendres dont une proportion plus importante se présente sous forme pulvérulente. To reduce the quantity of molten ash, and therefore the quantity of clinker produced, it is advantageous for the upper chamber to have, at the height of said inclined side walls, above the grate, a ramp connected to the outlet of the flue gases. and communicating with the interior of the upper chamber, around the entire periphery of the latter, for the reinjection of part of the smoke gases into said chamber. Indeed, the smoke gases contain a non-negligible amount of carbon dioxide which, under the effect of the combustion temperature, undergoes the following endothermic reaction CO2 + C 2CO - 41.2 kcal. This results in a decrease in the combustion temperature, therefore a decrease in the temperature of the ash, a larger proportion of which is in powder form.

En se référant au dessin annexé, on va décrire ci-après plus en détail un mode de réalisation illustratif et non limitatif de l'objet de l'invention; sur ce dessin
la fig. 1 est une coupe axiale verticale d'un dispositif de chauffage conforme à l'invention;
la fig. 2 est une coupe horizontale suivant II-II de la fig. 1.Referring to the appended drawing, an illustrative and nonlimiting embodiment of the subject of the invention will be described below in more detail; on this drawing
fig. 1 is a vertical axial section of a heating device according to the invention;
fig. 2 is a horizontal section along II-II of FIG. 1.

L'appareil de chauffage tel qu'illustré par les fig. 1 et 2 comprend deux chambres 1, 2 superposées. La chambre supérieure 1 est délimitée latéralement par une paroi latérale supérieure 3 cylindrique prolongée vers le bas par une paroi latérale 4 en forme de tronc de conte renversé. La chambre inférieure 2 est délimitée latéralement par une paroi cylindrique 5 dont le diamètre est supérieur au diamètre de la paroi 3. The heater as illustrated in figs. 1 and 2 includes two bedrooms 1, 2 superimposed. The upper chamber 1 is delimited laterally by a cylindrical upper side wall 3 extended downwards by a side wall 4 in the form of an overturned tale trunk. The lower chamber 2 is delimited laterally by a cylindrical wall 5 whose diameter is greater than the diameter of the wall 3.

A son extrémité supérieure, la chambre supérieure 1 est fermée par un fond 6 horizontal présentant une ouverture centrale de section carrée ou rectangulaire. A cette ouverture est raccordé vers le haut un conduit vertical 7 de section correspondante, surmonté d'une trémie 8. At its upper end, the upper chamber 1 is closed by a horizontal bottom 6 having a central opening of square or rectangular section. To this opening is connected upwards a vertical duct 7 of corresponding section, surmounted by a hopper 8.

Dans le conduit 7 est montée une porte à double battant 9. Les deux battants 9 dont chacun occupe sensiblement la moitié de la section du conduit 7 sont articulés par des axes horizontaux 10 sur deux côtés opposés du conduit 7. Chaque battant 9 est maintenu en position de fermeture du conduit 7 par un contrepoids extérieur 11 de telle manière que sous le poids d'une charge de combustible introduite dans la trémie 8, les deux battants 9 s'ouvrent vers l'intérieur de la chambre supérieure 1, c'est-à-dire vers le bas, et, après passage de la charge de combustible dans la chambre 1, reviennent en position de fermeture sous l'effet de leurs contrepoids 11. In the duct 7 is mounted a double leaf door 9. The two leaves 9 each of which occupies substantially half of the section of the conduit 7 are articulated by horizontal axes 10 on two opposite sides of the conduit 7. Each leaf 9 is held in closed position of the duct 7 by an external counterweight 11 so that under the weight of a fuel charge introduced into the hopper 8, the two leaves 9 open towards the inside of the upper chamber 1, this is that is to say downwards, and, after passage of the fuel charge in the chamber 1, return to the closed position under the effect of their counterweights 11.

La paroi cylindrique 3 de la chambre supérieure 1 présente, par ailleurs, dans sa partie supérieure, une ouverture latérale d'admission d'air de combustion 12, de préférence réglable. The cylindrical wall 3 of the upper chamber 1 has, moreover, in its upper part, a lateral combustion air intake opening 12, preferably adjustable.

La chambre inférieure 2 dont le fond inférieur est recouvert d'une couche de briques réfractaires 13 présente un fond supérieur 14 annulaire avec une ouverture centrale circulaire 15. La paroi latérale inférieure tronconique 4 de la chambre supérieure 1 s'appuie sur le bord de l'ouverture 15 qui établit la communication entre les deux chambres 1 et 2. The lower chamber 2, the lower bottom of which is covered with a layer of refractory bricks 13 has an annular upper bottom 14 with a circular central opening 15. The frustoconical lower side wall 4 of the upper chamber 1 rests on the edge of the opening 15 which establishes communication between the two chambers 1 and 2.

La paroi tronconique 4 comporte à son extrémité inférieure un rebord intérieur 16 de faible largeur sur lequel s'appuie un rebord extérieur 17 correspondant d'une grille 18 recouvrant l'ouverture 15. Un bol de combustion 19 se présentant sous la forme d'un tronc de cône inversé s'étend depuis la grille 18 vers le bas, à travers l'ouverture 15, dans la chambre inférieure 2.The frustoconical wall 4 has at its lower end an inner rim 16 of small width on which is supported an outer rim 17 corresponding to a grid 18 covering the opening 15. A combustion bowl 19 being in the form of a inverted truncated cone extends from the grid 18 downwards, through the opening 15, into the lower chamber 2.

On reconnaît que la paroi latérale 4 et la paroi du bol de combustion 1 se trouvent sensiblement dans le prolongement l'un de l'autre et présentent une conicité relativement faible1 c'est-à-dire une faible inclinaison. par rapport à la verticale. It is recognized that the side wall 4 and the wall of the combustion bowl 1 are substantially in the extension of one another and have a relatively small taper, that is to say a slight inclination. with respect to the vertical.

Les parois latérales 3, 4 sont entourées à distance depuis le fond 14 jusqu'au voisinage de l'extrémité supérieure de la chambre 1, par une enveloppe cylindrique 20 présentant le mêmediamtre que la paroi latérale 5 de la chambre inférieure 2. La paroi 5 est, de son côté1 entourée à distance d'une jupe cylindrique 21, sauf à l'endroit d'une porte 22 (fig. 2) donnant accès à la chambre 2 en vue de l'extraction des cendres. La jupe 21 se raccorde à l'enveloppe 20 par une partie tronconique qui n'est pas visible sur le dessin.L'ex trémité inférieure de la jupe 21 se trouve à faible distance au-dessus du plan du fond inférieur de la chambre 2, par lequel l'appareil s'appuie sur le sol, et une grille est disposée entre l'extrémité inférieure de la jupe 21 et la paroi latérale 5 de la chambre 2. The side walls 3, 4 are surrounded at a distance from the bottom 14 to the vicinity of the upper end of the chamber 1, by a cylindrical envelope 20 having the same diameter as the side wall 5 of the lower chamber 2. The wall 5 is, for its part1 surrounded at a distance by a cylindrical skirt 21, except at the place of a door 22 (fig. 2) giving access to the chamber 2 for the extraction of the ashes. The skirt 21 is connected to the casing 20 by a frustoconical part which is not visible in the drawing. The lower end of the skirt 21 is located a short distance above the plane of the lower bottom of the chamber 2 , by which the device rests on the ground, and a grid is arranged between the lower end of the skirt 21 and the side wall 5 of the chamber 2.

A ltextrémité supérieure de l'enveloppe 20, l'espace annulaire défini entre l'enveloppe 20 et la paroi latérale 3 de la chambre supérieure 1 est délimité par un fond annulaire 23, de préférence amovible. Un autre fond annulaire 24 fixe, est disposé en dessous du fond 23 entre l'enveloppe 20 et la paroi 3. At the upper end of the envelope 20, the annular space defined between the envelope 20 and the side wall 3 of the upper chamber 1 is delimited by an annular bottom 23, preferably removable. Another fixed annular bottom 24 is placed below the bottom 23 between the casing 20 and the wall 3.

L'enveloppe 20 délimite ainsi avec les parois latérales 3, 4 un espace annulaire supérieur 25 entre les deux fonds 23, 24 et un espace annulaire 26 entre les fond 24 et 14, l'espace 26 étant prolongé vers le bas par un espace annulaire 27 délimité entre la jupe 21 et la paroi latérale 5. The envelope 20 thus defines with the side walls 3, 4 an upper annular space 25 between the two bottoms 23, 24 and an annular space 26 between the bottoms 24 and 14, the space 26 being extended downwards by an annular space 27 delimited between the skirt 21 and the side wall 5.

L'enveloppe 20 comporte, au-dessud du fond 14, quatre tubulures de raccordement 28 réparties a 900 les unes des autres sur le pourtour et, en dessous du fond 24, une tubulure 29 de plus grande section que les tubulures 28. The casing 20 comprises, below the bottom 14, four connecting pipes 28 distributed 900 from one another on the periphery and, below the bottom 24, a pipe 29 of larger section than the pipes 28.

L'espace annulaire 26 est traversé par un grand nombre de tubes 30 sensiblement verticaux, répartis sur tout le pourtour de la chambre 1. Les tubes 30 sont fixés dans les deux fonds 14 et 24 et établissent ainsi une communication entre la chambre inférieure 2 et l'espace annulaire 25. Ce dernier sert de collecteur pour les gaz de fumée qui, en provenance de la chambre inférieure 2, traversent les tubes 30. The annular space 26 is crossed by a large number of substantially vertical tubes 30, distributed over the entire periphery of the chamber 1. The tubes 30 are fixed in the two bottoms 14 and 24 and thus establish communication between the lower chamber 2 and the annular space 25. The latter serves as a collector for the smoke gases which, coming from the lower chamber 2, pass through the tubes 30.

A la sortie 31 est relié un extracteur 32 refoulant les gaz de fumee par exémple dans une cheminée ou un dispositif d'évacuation semblable. At the outlet 31 is connected an extractor 32 discharging the smoke gases for example in a chimney or a similar evacuation device.

La paroi latérale inférieure 4 de la chambre supérieure 1 est entourée, à distance au-dessus de l'ouverture 15, d'une rampe 33 communiquant par une couronne de trous 34 de la paroi 4, avec l'espace intérieur de la chambre 1. Cette rampe 33 est reliée par un conduit 35 renfermant une vanne de réglage 36 à un raccord latéral 37 du conduit d'évacuation des gaz de fumée 38, en aval de l'extracteur 32. The lower side wall 4 of the upper chamber 1 is surrounded, at a distance above the opening 15, by a ramp 33 communicating by a ring of holes 34 in the wall 4, with the interior space of the chamber 1 This ramp 33 is connected by a duct 35 containing an adjustment valve 36 to a lateral connection 37 of the flue gas evacuation duct 38, downstream of the extractor 32.

Le dispositif de chauffage tel que décrit ci-dessus et représenté sur le dessin annexé, destiné à la combustion de bottes de paille ou de combustibles analogues, fonctionne de la manière suivante
les bottes de paille sont introduites dans la chambre 1 par la trémie 8, de préférence au moyen d'un convoyeur débouchant au-dessus de la trémie. Chaque botte tombant dans la trémie 8 ouvre la porte à double battant 9, sous l'effet de son poids, la porte se refermant automatiquement après passage de la botte, sous l'effet des contrepoids 11.The heating device as described above and shown in the accompanying drawing, intended for the combustion of bales of straw or similar fuels, operates as follows
the bales of straw are introduced into the chamber 1 through the hopper 8, preferably by means of a conveyor opening above the hopper. Each boot falling into the hopper 8 opens the double leaf door 9, under the effect of its weight, the door closing automatically after passage of the boot, under the effect of the counterweights 11.

En fonctionnement normal, la chambre supérieure 1 est remplie de bottes à peu près jusqu'à la hauteur de l'ouverture d'admission d'air de combustion 12 se trouvant dans la partie supérieure de la paroi latérale 3. In normal operation, the upper chamber 1 is filled with boots approximately up to the height of the combustion air intake opening 12 located in the upper part of the side wall 3.

Sous l'effet de l'admission d'air de combustion à la partie supérieure de la chambre 1 et de l'extraction des gaz de fumée du collecteur 25 par l'extracteur 32, il se produit, après allumage de la rangée de bottes de paille inférieure, reposant sur la grille 18, une combustion à flamme, renversées ce ces bottes de paille. La chaleur de cette combustion à flammes renversées se propage vers le haut et entraîne une gazeification des bottes de paille de la rangée suivante. Under the effect of the admission of combustion air to the upper part of the chamber 1 and the extraction of the flue gases from the manifold 25 by the extractor 32, it occurs, after ignition of the row of boots lower straw, resting on the grate 18, a flame combustion, overturned these these bales of straw. The heat from this reverse flame combustion spreads upward, causing the straw bales in the next row to gasify.

Toutes les matières volatiles dégagées par la gazéification et la combustion traversent de haut en bas la paille incandescente à hauteur de la grille 18 et brûlent ainsi complètement.All the volatile materials released by the gasification and combustion pass from top to bottom through the glowing straw at the height of the grid 18 and thus burn completely.

Le bol de combustion 19 du fait de sa forme convergente, favorise la combustion.The combustion bowl 19 due to its convergent shape, promotes combustion.

La forme particulière de la paroi inférieure 4 de la chambre supérieure 1 (faible inclinaison par rapport à la verticale, rebord pratiquement inexistant à la hauteur de l'ouverture 15) et du bol de combustion 19 (pratiquement dans le proloncement de la paroi latérale 4) assure que les cendres aussi bien pulvérulentes que fondues s'écoulent pratiquement sans obstacle dans la chambre inférieure 2 et ne peuvent donc pas s'agglomérer sur la paroi 4 ou sur le bol de combustion 19. De même, la grille 13 est constituée uniquement par quelques barreaux très espacés ne fournissant pratiquement pas de point d'accrochage pour les cendres. The particular shape of the lower wall 4 of the upper chamber 1 (slight inclination relative to the vertical, edge practically nonexistent at the height of the opening 15) and of the combustion bowl 19 (practically in the extension of the side wall 4 ) ensures that both pulverulent and molten ash flow almost without obstacle into the lower chamber 2 and therefore cannot agglomerate on the wall 4 or on the combustion bowl 19. Similarly, the grate 13 is made up only by a few widely spaced bars providing practically no attachment point for the ashes.

Les gaz de fumée traversent ensuite les tubes 30 avant de s'échapper du collecteur 25 par la sortie 31. The smoke gases then pass through the tubes 30 before escaping from the manifold 25 via the outlet 31.

Le fluide à chauffer qui, dans l'exemple représenté, est de l'air, arrive par les quatre tubulures 28, le cas échéant sous l'effet d'une ou de plusieurs soufflantes, dans l'espace 26 traversé par les tubes 30. Cet air s'échauffe au contact de la paroi 4 et également de la paroi 3 de la chambre 1, ainsi qu'au contact des tubes 30 traversés par les gaz de fumée chauds, et quitte l'espace 26 par la tubulure supérieure 29. The fluid to be heated which, in the example shown, is air, arrives through the four pipes 28, if necessary under the effect of one or more blowers, in the space 26 traversed by the pipes 30 This air heats up in contact with the wall 4 and also the wall 3 of the chamber 1, as well as in contact with the tubes 30 through which the hot smoke gases pass, and leaves the space 26 through the upper tube 29. .

En même temps, de l'air est aspire à travers la grille délimitant vers le bas l'espace 27 et s'échauffe au contact de la paroi latérale 5 de la chambre 2 avant de se mélanger à l'air arrivant par les tubulures 28.At the same time, air is sucked through the grid delimiting downward the space 27 and heats up in contact with the side wall 5 of the chamber 2 before mixing with the air arriving through the pipes 28 .

Pour réduire la formation de cendres fondues, donc de mâchefer, une partie des gaz de fumée retirés par l'extracteur 32 est renvoyée par le conduit 35 dans la rampe 33. Ces gaz de fumée contiennent une quantité notable d'anhydride carbonique qui, lors de la réinjection de ces gaz de fumée dans la partie inférieure de. la chambre 1, se combine par réaction endothermique en oxyde de carbone avec le carbone de la paille, cette réaction endothermique entraÎnant une diminution de la température de combustion. Il en résulte une réduction de la proportion de cendres fondues, donc de mâchefer, par rapport aux cendres pulvérulentes. To reduce the formation of molten ash, and therefore clinker, part of the smoke gases withdrawn by the extractor 32 is returned by the conduit 35 in the ramp 33. These smoke gases contain a significant amount of carbon dioxide which, during of the reinjection of these smoke gases into the lower part of. chamber 1 combines by endothermic carbon monoxide reaction with the carbon of the straw, this endothermic reaction causing a reduction in the combustion temperature. This results in a reduction in the proportion of molten ash, therefore clinker, compared to the powdered ash.

De préférence, l'élévateur servant au chargement des bottes de paille dans la trémie 8 peut être mis en route périodiquement, à des intervalles prédéterminés, réglables, pour introduire automatiquement les bottes de paille successives dans la partie supérieure de la chambre 1, servant de réserve, au fur et à mesure de la combustion des bottes de paille dans la partie inférieure de la chambre 1. Preferably, the elevator for loading the bales of straw into the hopper 8 can be started periodically, at predetermined, adjustable intervals, to automatically introduce the successive bales of straw into the upper part of the chamber 1, serving to reserve, as the bales of straw are burned in the lower part of chamber 1.

Bien entendu, le dispositif conforme à l'invention peut également être utilisé pour le chauffage de fluides liquides. Of course, the device according to the invention can also be used for heating liquid fluids.

Il suffit dans ce cas de supprimer la jupe inférieure 21 ou de fermer l'espace 27 dans le bas par un-fond et de prévoir une ou plusieurs tubulures d'arrivée de liquide à la partie inférieure de la jupe 21. i;
Par ailleurs, au lieu d'être de forme générale circulaire en coupe horizontale, le dispositif conforme à l'invention pourrait avoir des formes différentes, par exemple polygonales, bien que la forme circulaire permette non seulement une combustion plus uniforme, mais également une circulation plus uniforme du fluide à chauffer, donc un chauffage plus uniforme du fluide.In this case, it suffices to remove the lower skirt 21 or to close the space 27 at the bottom with a bottom and to provide one or more liquid inlet pipes at the lower part of the skirt 21. i;
Furthermore, instead of being generally circular in horizontal section, the device according to the invention could have different shapes, for example polygonal, although the circular shape allows not only a more uniform combustion, but also a circulation more uniform of the fluid to be heated, therefore a more uniform heating of the fluid.

Une application particulièrement intéressante du dispositif conforme à l'invention consiste dans le chauffage d'air utilisé pour le séchage de mais ou de céréales. Selon la température finale que doit posséder cet air de séchage (environ 600C pour le blé et les autres céréales, environ 1200C pour le mais) le dispositif conforme à l'invention peut être utilisé seul ou en complément (préchauffage) d'un dispositif de chauffage usuel, par exemple à mazout. A particularly advantageous application of the device according to the invention consists in the heating of air used for drying corn or cereals. Depending on the final temperature that this drying air must have (around 600C for wheat and other cereals, around 1200C for corn), the device according to the invention can be used alone or in addition (preheating) to a usual heating, for example oil.

Il convient également dé noter que si dans la description qui précède, le combustible utilisé a été défini comme étant de la paille en bottes, le dispositif conforme à l'invention peut également brûler avantageusement tout autre combustible de faible densité, donnant une proportion importante de cendres, par exemple des pannes de mais, des tiges de mais déchiquetées, des branchages déchiquetés et tous autres déchets végétaux, en bottes ou ballots. It should also be noted that if in the above description, the fuel used has been defined as straw in bundles, the device according to the invention can also advantageously burn any other fuel of low density, giving a significant proportion of ashes, for example corn breakdowns, shredded corn stalks, shredded branches and all other vegetable waste, in bundles or bundles.

Claims

1. A device for heating gaseous or liquid fluids by combustion of solid fuels, especially straw in bundles, comprising: an upper chamber and a lower chamber communicating with each other by an opening provided with a substantially horizontal grid, the section of said opening being lower to the horizontal sections of said two chambers, the upper chamber comprising at its upper part a loading door for the fuel and a combustion air inlet and the lower chamber being connected to an outlet for the flue gases produced by the gasification of the fuel at above this grid, in the upper chamber, and by complete combustion, with reverse flames, of the fuel and volatile products of gasification, at the level of said grid and in the lower chamber; and a heat exchanger between said smoke gases and the fluid to be heated, characterized in that the horizontal section of the upper chamber (1) decreases, in the lower part of the latter, continuously until reaching the section horizontal of said opening (15), the inclination, relative to the vertical, of the side walls (4) of the lower part of the upper chamber (1) being such that the molten ash flows into the lower chamber ( 2).

2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises, in said opening, a combustion bowl (19) whose side walls converge from said grid (18) downwards in said lower chamber (2) and substantially constitute the extension of the inclined side walls (4) of the lower part of the upper chamber (1).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the side walls (3, 4) of the upper chamber (1) are surrounded, substantially over the entire height of said chamber, at a distance by an envelope (20) having at least one inlet (28) for the fluid to be heated at its lower part and at least one outlet (29) for the heated fluid at its upper part, and that smoke tubes (30) substantially vertical, distributed over the periphery from said upper chamber (1), extend from the lower chamber (2) through the annular space (26) comprised between said envelope (20) and said side walls (3, 4), up to an upper manifold (25) having an outlet (31) for the flue gases.

4. Device according to claim 3, characterized in that said enveloPpe (20) is extended downwards by a skirt (21) surrounding at a distance the side walls (5) of the lower chamber (2).

5. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises, at the height of said inclined side walls (4) of the upper chamber (1), above said grid (18), a ramp (33) connected to the outlet (31) of the flue gases and communicating with the interior of the upper chamber (1), all around the latter, for the reinjection of part of the flue gases into said chamber .

6. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that said loading door is a double leaf door (9) opening towards the inside of the upper chamber (1) under the weight of a load of fuel and closing, after passage of the load, under the action of counterweight (11).

7. Device according to claim 6, characterized in that it comprises an elevator opening above said door (9) surmounted by a hopper (8), and started periodically at predetermined, adjustable intervals, to introduce the fuel charges successively as the fuel burns.