FR2512526A2 - Solid fuel boiler - has reciprocating piston to supply fresh fuel and remove ash - Google Patents

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Abstract

The boiler which burns granulated solid fuel has a hopper (1) to receive the fuel. The flow out of the hopper is regulated by a sliding guide (3) and a fixed guide (4). A reciprocating piston (6) driven by an electric motor pushes the fuel into the boiler fire box which is supplied with a flow of air. The piston (6) has projecting fingers which stir up the embers as the fuel is being pushed into the fire box. At the same time the clinker is pushed over the far edge of the fire box to make room for fresh fuel.

Description

La présente invention, selon le brevet principal, concerne une chaudière à eau cnaude utilisant un combustible solide sous forme de granulats : granulés de houille, houchons, plaquettes ou briquettes diverses de charbon, de bois, de paille, de sciure etc... The present invention, according to the main patent, relates to a hot water boiler using a solid fuel in the form of aggregates: coal granules, houchons, various chips or briquettes of coal, wood, straw, sawdust, etc.

Les chaudières connues de l'art antérieur pouvantfonctionner avec ce genre de combustible posent des problèmes d'évacuation des cendres et du mâchefer ce qui entraîne un rendement calorifique médiocre et à des interventions manuelles fréquentes. The boilers known in the prior art that can operate with this type of fuel pose problems of evacuation of ash and clinker, which results in poor calorific efficiency and frequent manual interventions.

De plus leur alimentation par un système à vis d'archiméde estcouteux en réalisation, en fonctionnement et en force matrice.In addition their feeding by an archimedean screw system is expensive in production, in operation and in matrix force.

Le brevet principal a eu pour but de proposer une chau dière affranchie de ces inconvénients avec une série d'avantages alliant une conception simple et un rendement calorifique nettement supérieur notamment en faisant appel à une alimentation automatique, une combustion suractivée et une évacuation mécanique des résidus de combustion hors du brûleur. The main patent was intended to provide a boiler free from these drawbacks with a series of advantages combining a simple design and a significantly higher calorific efficiency in particular by using automatic feed, over-activated combustion and mechanical evacuation of residues combustion outside the burner.

La présente addition a pour but notamment de perfectionner l'alimentation automatique en combustible en ajoutant un piston de préalimentation actionné par le piston d'introduction du combustible dans le foyer, de rendre plus efficace l'activation de la combustion par un supplément d'entrée d'air au dessus du brûleur, et une modification du déflecteur au-dessus du foyer lequel est composé d'une grille à lamelles démontables en matériaux à forte inertie calorifique en vue d'une meilleure combustion des gaz et réduire les fumées et l'encrassage.  The purpose of the present addition is in particular to improve the automatic fuel supply by adding a pre-supply piston actuated by the piston for introducing the fuel into the furnace, to make combustion activation more efficient by an additional input. of air above the burner, and a modification of the deflector above the hearth which is composed of a grate with removable lamellae made of materials with high calorific inertia for a better combustion of the gases and reducing the fumes and fouling.

Les caractéristiques et avantages de l'additif à l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un exemple de réalisation, et à l'examen des dessins annexés correspondants. The characteristics and advantages of the additive to the invention will appear on reading the description of an exemplary embodiment, and on examining the corresponding attached drawings.

- la figure 1 est une vue en coupe de la trémie de combustible et du dispositif d'alimentation à double piston. - Figure 1 is a sectional view of the fuel hopper and the double piston supply device.

- la figure 2 est une vue en coupe de la chaudière, montrant notamment le brûleur et la grille supérieure du foyer. - Figure 2 is a sectional view of the boiler, showing in particular the burner and the upper grate of the hearth.

A - Selon une particularité de l'additif à l'invention, le mécanisme d'alimentation comprend, selon figure 1 : un couloir supérieur de préalimentation 2, à la base de la trémie, à l'intérieur duquel circule un pousseur 3, lequel a une conformation qui prévoit un espace entre sa face supérieure et la voûte du couloir 2, lui permettant de traverser la colonne de combustible sortant de la trémie, sans coincement. Le mouvement du pousseur 3 est transmis par le piston d'introduction 6, la course du pousseur 2 étant limitée vers l'avant par des butées 4. Le mouvement avant du pousseur refoule le combustible vers une cavité 5 qui communique avec le couloir d'introduction 7. A - According to a feature of the additive to the invention, the feed mechanism comprises, according to FIG. 1: an upper pre-feed passage 2, at the base of the hopper, inside which a pusher 3 circulates, which has a conformation which provides a space between its upper face and the vault of the corridor 2, allowing it to pass through the column of fuel leaving the hopper, without jamming. The movement of the pusher 3 is transmitted by the introduction piston 6, the stroke of the pusher 2 being limited towards the front by stops 4. The front movement of the pusher delivers the fuel to a cavity 5 which communicates with the passage of introduction 7.

Lorsque le piston d'introduction 6 est en position repos, soit fin de course avant, sa tablette horizontale 10 sert de fond à la cavité 5 et reçoit la dose de combustible refoulée par le pousseur 3. When the introduction piston 6 is in the rest position, ie end of travel, its horizontal shelf 10 serves as the bottom of the cavity 5 and receives the dose of fuel delivered by the pusher 3.

La section du piston d'introduction 6 correspond, au jeu de fonctionnement près, à la section du couloir 7 dans lequel il se déplace. The section of the introduction piston 6 corresponds, apart from the operating clearance, to the section of the passage 7 in which it moves.

En fin de course avant, le piston 6 est positionne à l'entrée du brûleur 8 et obture totalement cet orifice. At the end of the front stroke, the piston 6 is positioned at the inlet of the burner 8 and completely closes this orifice.

Dans le mouvement arrière du piston 6, la tablette 10 ouvre totalement la base de la cavité 5. La dose de combustible contenu dans cette cavité se déverse dans le couloir 7, devant le piston, pendant que le pousseur 3 recule pour découvrir l'orifice de la trémie. In the rear movement of the piston 6, the tablet 10 fully opens the base of the cavity 5. The dose of fuel contained in this cavity pours into the passage 7, in front of the piston, while the pusher 3 moves back to discover the orifice hopper.

Dans le mouvement avant du piston 6, celui-ci refoule, vers l'entrée du brûleur, le combustible déversé dans le couloir 7. In the forward movement of the piston 6, the latter discharges, towards the inlet of the burner, the fuel discharged into the passage 7.

Le mouvement avant du pousseur 3 commence à s'effectuer, par l'intermédiaire de la butée avant 4, lorsque la tablette 10 a complètement obturé la base de la cavité 5. Le pousseur 3 refoule à nouveau une dose de combustible dans cette cavité.The forward movement of the pusher 3 begins to take place, by means of the front stop 4, when the tablet 10 has completely closed the base of the cavity 5. The pusher 3 again delivers a dose of fuel into this cavity.

L'ensemble des éléments constitutifs du mécanisme d'alimentation ainsi que le ventilateur d'activation 15 de la combustion sont montés sur un châssis se raccordant à l'orifice du brûleur 8, par boulons ou autre fixation. The assembly of the constituent elements of the feed mechanism as well as the combustion activation fan 15 are mounted on a frame connecting to the orifice of the burner 8, by bolts or other fixing.

La trémie est monte sur pieds réglables et son orifice vient s'ajuster dans l'ouverture supérieure du couloir 2. The hopper is mounted on adjustable feet and its orifice adjusts in the upper opening of corridor 2.

B - Une autre particularité de l'additif à l'invention concerne l'amélioration de la combustion dans-le foyer de la chaudière, selon figure 2. B - Another particular feature of the additive to the invention relates to the improvement of combustion in the hearth of the boiler, according to FIG. 2.

D'abord, grâce à un apport d'air ventilé horizontalement, côté entrée brûleur, à sa partie supérieure, par une rampe de ventilation 26 en liaison avec la cavité d'admission d'air 14, située sous le brûleur, par des tubes verticaux 27 placés de part et d'autre de l'entrée du brûleur. First, by means of a horizontally ventilated air supply, on the burner inlet side, at its upper part, by a ventilation ramp 26 in connection with the air intake cavity 14, located under the burner, by tubes vertical 27 placed on either side of the burner inlet.

Ensuite, par adjonction, sous le déflecteur 24, placé au sommet du foyer, d'une grille à lamelles démontables 28, en acier, fonte ou tout autre matériau approprié, de forte inertie calorifique, à travers lesquelles les gaz de combustion circulent et continuent de brûler. Then, by adding, under the deflector 24, placed at the top of the hearth, a grid with removable strips 28, made of steel, cast iron or any other suitable material, of high calorific inertia, through which the combustion gases circulate and continue to burn.

Ces deux dispositifs permettent une post-combustion des gaz imbrûlés et des fumées, ils évitent les fumées polluantes, l'encrassage prématuré de la chaudière et améliorent son rendement.  These two devices allow post-combustion of unburnt gases and fumes, they avoid polluting fumes, premature fouling of the boiler and improve its efficiency.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1 - Chaudière à eau chaude utilisant un combustible solide sous forme de granulats -ou matières compactées diverses, caractérisée en ce qu'elle comprend1 - Hot water boiler using solid fuel in the form of aggregates - or various compacted materials, characterized in that it comprises a) Une partie alimentation automatique du brûleur à partir a) An automatic supply part of the burner from d'une trémie contenant le combustible et au moyen d'un a hopper containing the fuel and by means of a double piston va et vient formant coupe-feu intégral en double piston back and forth forming integral fire stop in position repos, et qui est actionné par un moteur élec rest position, which is powered by an electric motor trique à mouvement linéaire du genre vérin. cylinder with linear movement of the jack type. d'air au-dessus de l'entrée du brûleur. air above the burner inlet. même qui tisonne le foyer et améliorée par admission same that pokes the hearth and improved by admission du brûleur, ravivée par le système d'alimentation lui of the burner, revived by the fuel system itself b) Une combustion vive par apport d'air ventilé à la base b) Vivid combustion by supplying ventilated air at the base *er, par l'action de doigts solidaires du piston. * er, by the action of fingers integral with the piston. des cendres et résidus de combustion, tel que le mâche ash and combustion residue, such as lamb's lettuce c) Une évacuation progressive et mécanique, hors du brûleur, c) A progressive and mechanical evacuation from the burner, et une grille à forte inertie calorifique. and a grid with high calorific inertia. mais dont la combustion est améliorée par un déflecteur but whose combustion is improved by a deflector verticaux noyés dans un cylindre d'eau de type classique, vertical embedded in a classic type water cylinder, d) Un corps de chaudière du type à échangeurs tubulaires d) A boiler body of the type with tubular exchangers 2 - Chaudière selon revendication 1 caractérisée en ce que l'ensemble constituant la partie alimentation, comprenant le mécanisme à double piston et le ventilateur d'activation de la combustion, se raccordent à l'orifice du brûleur de la chaudière par boulons ou autre fixation, la trémie de stockage du combustible, montée sur pieds réglables et portant le coffret ou tableau de commande, venant s'ajuster au-dessus de l'ouverture supérieure du mécanisme.2 - Boiler according to claim 1 characterized in that the assembly constituting the supply part, comprising the double piston mechanism and the combustion activation fan, are connected to the orifice of the boiler burner by bolts or other fixing , the fuel storage hopper, mounted on adjustable feet and carrying the box or control panel, which adjusts above the upper opening of the mechanism. 3 - Chaudière selon revendication l, caractérisée en ce que la trémie de stockage du combustible, en forme de tronc de pyramide ou de cône, communique à sa base avec un couloir horizontal de préalimentation dans lequel circule un pousseur, dont la conformation prévoit un espace entre sa face supérieure et la voûte de son couloir d'évolution, et qui, animé d'un mouvement de va et vient, découvre, en position retrait, l'ouverture d'admission du combustible, qu'il va, dans son mouvement de poussée, refouler vers une cavité intermédiaire communiquant avec le couloir d'introduction dans le brûleur.3 - Boiler according to claim l, characterized in that the fuel storage hopper, in the shape of a pyramid or cone trunk, communicates at its base with a horizontal pre-feed passage in which a pusher circulates, the conformation of which provides a space between its upper face and the vault of its evolution corridor, and which, animated by a back and forth movement, discovers, in the withdrawn position, the fuel intake opening, which it goes, in its movement thrust, push back towards an intermediate cavity communicating with the corridor for introduction into the burner. 4 - Chaudière selon revendication 1, caractérisée en ce que le piston d'introduction dans le brûleur obturant totalement l'orifice d'entrée du brûleur en position repos, ouvre totalement, dans son mouvement de recul, la base de la cavité ayant recueillie la dose e combustible pré-alimentée, qu'il va, dans son mouvement de poussée, refouler vers le brûleur, permettant également par sa liaison mécanique avec le pousseur de pré-alimentation de réintroduire une dose de combustible dans la cavité ci-dessus mentionnée, après que la base de cette cavité ait été obturée.4 - Boiler according to claim 1, characterized in that the piston for introduction into the burner completely closing the burner inlet orifice in the rest position, fully opens, in its recoil movement, the base of the cavity having collected the dose of pre-supplied fuel, which it will, in its pushing movement, push back towards the burner, also allowing, by its mechanical connection with the pre-supply pusher, to reintroduce a dose of fuel into the above-mentioned cavity, after the base of this cavity has been closed. 5 - Chaudière selon revendication 1, caractérisée en ce que le brûleur a une largeur d'entrée adaptée à celle du couloir d'introduction, que son fond est perforé pour permettre la ventilation d'air de combustion, qu'il comprend, côté entrée et à sa partie supérieure, une rampe de ventilation horizontale, ces admissions d'air étant reliées entre elles par une cavité qu'il comprend endessous, laquelle est raccordée à un ventilateur.5 - Boiler according to claim 1, characterized in that the burner has an inlet width adapted to that of the introduction corridor, that its bottom is perforated to allow ventilation of combustion air, which it comprises, on the inlet side and at its upper part, a horizontal ventilation ramp, these air intakes being connected together by a cavity which it includes below, which is connected to a fan. 6 - Chaudière selon revendication 1, caractérisée en ce que le brûleur. démontable et raccordé par boulons est réalisé avantageusement en acier inox et qu'il comporte à son entrée une pièce de guidage avec rainures, dans lesquelles coulissent des doigts solidaires du piston, de telle sorte, qu'à chaque mouvement d'alimentation, les doigts se déplacent sur la presque totalité de la longueur du fond du brûleur, cassant le produit de combustion, tisonnant le feu et poussant hors du brûleur les résidus brûlés vers le cendrier, tandis que, lors du mouvement de retrait, la pièce de guidage ci-dessus retient les fraises à l'intérieur du brûleur.6 - Boiler according to claim 1, characterized in that the burner. removable and connected by bolts is advantageously made of stainless steel and that it has at its entrance a guide piece with grooves, in which slide fingers integral with the piston, so that at each feed movement, the fingers move along almost the entire length of the bottom of the burner, breaking the product of combustion, poking the fire and pushing the burnt residue out of the burner towards the ashtray, while, during the withdrawal movement, the guide piece above retains the strawberries inside the burner. 7 - Chaudière selon revendication 1, caractérisée en ce que la combustion des gaz est améliorée par leur passage à travers une grille et autour d'un déflecteur à forte inertie calorifique, placés au sommet du foyer. 7 - Boiler according to claim 1, characterized in that the combustion of gases is improved by their passage through a grid and around a deflector with high heat inertia, placed at the top of the hearth.
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