FR2691526A1 - Moving side hopper which continuously fuels incinerator hearth - has toothed or perforated inclined hopper sides moving alternately linearly in opposition and projecting above hearth - Google Patents
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Abstract
Description
FOYER A ALIMENTATION CONTINUE
PAR TREMIE A PAROIS MOBILES
DESCRIPTION
A) TECHNIQUES DE BASE A LAQUELLE SE RAPPORTE L'INVENTION:
La présente invention concerne un foyer pour la combustion de matières combustibles solides, dont l'alimentation s'effectue de façon continue, en réalisant le séchage préalable des matières à brûler.CONTINUOUS FEEDER
BY HOPPER WITH MOBILE WALLS
DESCRIPTION
A) BASIC TECHNIQUES TO WHICH THE INVENTION RELATES:
The present invention relates to a hearth for the combustion of solid combustible materials, the feeding of which is carried out continuously, by carrying out the preliminary drying of the materials to be burned.
Le foyer défini ci-après peut s'intégrer à une chaudière, ou équiper un four d'incinération de matières combustibles et déchets divers. Les matières à brûler peuvent être éventuellement constituées par un mélange d'éléments combustibles, ou semi-combustibles difficiles à brûler sachant que ces éléments pourraient comporter simultanément un pouvoir calorifique faible, et un taux d'humidité élevé. Dans cette catégorie se situent les matières suivantes: bois, textile, papier, paille, ordures ménagères, déchets de supermarchés, biomasse agricole, déchets divers, etc... The hearth defined below can be integrated into a boiler, or equip an incineration oven with combustible materials and various wastes. The materials to be burned may possibly consist of a mixture of combustible or semi-combustible elements which are difficult to burn, knowing that these elements could simultaneously have a low calorific value and a high humidity. This category includes the following materials: wood, textiles, paper, straw, household waste, supermarket waste, agricultural biomass, miscellaneous waste, etc.
L'alimentation d'un foyer de façon continue nécessite généralement la réduction et le broyage des éléments combustibles, ceci afin de permettre d'utiliser les techniques classiques de transport de produits pulvérulents. En particulier, sont très utilisés les systèmes à vis d'Archimède, ou encore les systèmes de transport pneumatique. Feeding a fireplace continuously requires generally the reduction and grinding of the fuel elements, in order to allow the use of conventional techniques for transporting pulverulent products. In particular, Archimedes' screw systems, or pneumatic transport systems, are widely used.
En cas de non réduction préalable par broyage ou concassage des éléments à brûler, les systèmes couramment utilisés sont des "alimentateurs" constitués par un tapis mobile composé d'éléments de chaînes et de tuiles à la manière d'une chenille de char, ou encore des transporteurs à bande plus classiques. Ces dispositifs traditionnellement utilisés ne permettent pas d'assurer facilement la séparation entre l'ambiance extérieure et intérieure du foyer, de sorte qu'ils doivent être nécessairement couplés avec des dispositifs réalisants l'introduction des matières de manière intermittente dans le foyer, du type sas multicellulaire (par exemple: distributeur tournant à barillet). In the event of non-prior reduction by crushing or crushing of the elements to be burned, the systems commonly used are "feeders" constituted by a movable belt composed of chain elements and tiles in the manner of a tank track, or more conventional belt conveyors. These traditionally used devices do not allow easy separation between the external and internal ambience of the hearth, so that they must be necessarily coupled with devices carrying out the intermittent introduction of materials into the hearth, of the type multicell airlock (for example: rotating barrel distributor).
Une autre difficulté importante apparait quand il s'agit d'effectuer par intermittence le remplissage d'un foyer en fonctionnement. Another important difficulty arises when it comes to intermittently filling a fireplace in operation.
L'introduction brutale des matières a brûler dans la masse en combustion provoque un refroidissement du foyer, des étincelles et des envols de cendres difficilement maîtrisables.The sudden introduction of the materials to be burned into the mass in combustion causes cooling of the hearth, sparks and ash flights difficult to control.
t
Par ailleurs, dans le cas de l'alimentation d'un mélange de matières broyées non homogène du type ordures ménagères par exemple, les systèmes de transport mécaniques utilisés doivent être extrêmement robustes, compte tenu de l'abrasion de certaines matières, et de la présence d'une chaleur importante liée à la proximité du foyer.t
Furthermore, in the case of feeding a mixture of non-homogeneous ground materials such as household waste for example, the mechanical transport systems used must be extremely robust, taking into account the abrasion of certain materials, and the presence of significant heat related to the proximity of the fireplace.
Peuvent être cités également les foyers du type "volcan", utilisés dans l'alimentation de certaines chaudières à déchets de bois. Dans ce cas les déchets sont préalablement broyés et transportés au coeur du foyer, sous la masse en combustion, généralement à l'aide d'une vis d'Archimède. Seul ce type de foyer permet d'assurer le séchage des matières avant brûlage. Toutefois ce type de foyer ne peut s'appliquer qu'a des matières de composition et de granulométrie relativement homogène. II ne bénéficie pas d'un effet gravitaire pour l'introduction des matières, ce qui engendre généralement de nombreux blocages de fonctionnement. Par ailleurs il n'utilise pas au mieux la source de chaleur du foyer qui se situe d'avantage au dessus plutôt qu'en dessous de la masse en combustion. Can also be cited fireplaces of the "volcano" type, used in the supply of certain wood waste boilers. In this case, the waste is crushed beforehand and transported to the heart of the hearth, under the burning mass, generally using an Archimedes screw. Only this type of fireplace ensures the drying of materials before burning. However, this type of hearth can only be applied to materials of relatively homogeneous composition and particle size. It does not benefit from a gravitational effect for the introduction of the materials, which generally generates numerous blockages of operation. In addition, it does not make the best use of the heat source of the hearth which is more above rather than below the mass in combustion.
Le dispositif selon l'invention consiste en un foyer à alimentation latérale continue par trémie à parois mobiles. Le but de ce dispositif est de regrouper les avantages du foyer type "volcan", tout en évitant certains inconvénients. Le dispositif permet ainsi d'assurer les fonctions multiples suivantes: - assurer l'alimentation du foyer de manière permanente sans nécessiter le broyage préalable des matières combustibles. The device according to the invention consists of a hearth with continuous lateral feed by hopper with movable walls. The purpose of this device is to combine the advantages of the "volcano" type fireplace, while avoiding certain disadvantages. The device thus makes it possible to ensure the following multiple functions: - ensuring the supply of the hearth permanently without requiring the prior grinding of combustible materials.
- assurer l'isolement de l'ambiance intérieur du foyer sous forme d'un bouchon tampon constitué par les matières à brûler, sans adjonction d'un autre dispositif.- ensure the isolation of the interior atmosphere of the hearth in the form of a buffer plug made up of the materials to be burned, without the addition of another device.
- assurer le séchage progressif des matières à brûler avant introduction en utilisant au mieux la source de chaleur créée par le foyer lui-même.- ensure the gradual drying of the materials to be burned before introduction, making the best use of the heat source created by the hearth itself.
- éviter les inconvénients liés à une introduction brutale des matières à brûler, susceptible de provoquer le refroidissement du foyer en fonctionnement. - avoid the drawbacks associated with a sudden introduction of the materials to be burned, which could cause the fireplace to cool during operation.
B) COMPOSITION DU DISPOSITIF SELON L'INVENTION:
La figure 1 représente de façon schématique une vue en élévation du foyer constitué par un volume matérialisé par une enveloppe en matériau isolant thermique et réfractaire composée de plusieurs parois (1)(2)(3)(4)(5)(6). Cette enveloppe est ouverte sur la tremie de chargement latérale, ainsi que sur le conduit d'évacuation des gaz de combustion en partie haute.B) COMPOSITION OF THE DEVICE ACCORDING TO THE INVENTION:
Figure 1 shows schematically an elevational view of the hearth consisting of a volume materialized by an envelope of heat insulating and refractory material composed of several walls (1) (2) (3) (4) (5) (6). This envelope is open on the side loading hopper, as well as on the flue gas discharge duct in the upper part.
Le foyer ainsi défini comporte une grille de combustion(7) située en partie basse, fixe ou mobile à décendrage manuel ou automatique, ainsi qu'un système d'introduction d'air primaire au niveau de la grille de combustion, et éventuellement d'air secondaire dans le foyer lui-même. The fireplace thus defined comprises a combustion grate (7) located at the bottom, fixed or mobile with manual or automatic ash removal, as well as a system for introducing primary air at the level of the combustion grate, and possibly secondary air in the hearth itself.
Tous les éléments composant le dispositif sont situés entre deux parois planes verticales et parallèles(5)(6), qui peuvent composer à la fois les murs d'enceinte du foyer, et les parois latérales fixes de la trémie. All the elements making up the device are located between two vertical and parallel flat walls (5) (6), which can make up both the enclosure walls of the hearth, and the fixed side walls of the hopper.
La forme de l'enceinte composant le foyer n'est pas fixée, si ce n'est qu'elle doit s'adapter au mode de chargement constitué par une trémie latérale, c'est à dire se situant d'un cote du four, ou en variante, par plusieurs trémies situées au pourtour de l'enveloppe constituant le foyer. The shape of the enclosure making up the hearth is not fixed, except that it must adapt to the loading mode consisting of a lateral hopper, i.e. located on one side of the oven , or alternatively, by several hoppers located around the envelope constituting the hearth.
Si l'on désire effectuer une récupération de la chaleur du foyer, la paroi(1) pourra être exécutée en double paroi et se composer d'une paroi interne conductrice de chaleur en matériau métallique ou carbure de silicium à haute conductivité thermique, et une paroi externe réalisée en matériaux fibreux isolants par exemple. If it is desired to recover the heat from the hearth, the wall (1) can be executed as a double wall and consist of an internal heat conducting wall made of metallic material or silicon carbide with high thermal conductivity, and a external wall made of fibrous insulating materials for example.
Entre ces deux parois, la récupération de chaleur pourra s'effectuer soit par simple circulation d'air, soit par un réseau de tube composant un circuit primaire, avec circulation d'un fluide caloporteur qui sera de préférence de l'huile thermique compte tenu du niveau de température du foyer. Between these two walls, heat recovery can be carried out either by simple circulation of air, or by a network of tubes making up a primary circuit, with circulation of a heat-transfer fluid which will preferably be thermal oil taking into account the temperature level of the fireplace.
Les parois verticales latérales(5) et (6) seront de préférence réalisées en matériaux réfractaires, de façon à conserver une inertie thermique minimum pour l'ensemble du foyer. The vertical side walls (5) and (6) will preferably be made of refractory materials, so as to maintain a minimum thermal inertia for the entire hearth.
La trémie d'introduction des matières combustibles est constituée (figure 1), par deux parois fixes constituées dans le cas présent par les murs verticaux latéraux(5) et (6) et par deux parois(8) et (9) mobiles, situées dans deux plans inclinés constituant, un profil en forme de V ou de Y, qui pourront etre matérialisées de différentes façons décrites ciaprès. The hopper for the introduction of combustible materials is constituted (FIG. 1), by two fixed walls constituted in this case by the lateral vertical walls (5) and (6) and by two movable walls (8) and (9), located in two inclined planes constituting a V-shaped or Y-shaped profile, which can be materialized in different ways described below.
C) FONCTIONS CARACTERISTIQUES DU DISPOSITIF:
Les parois mobiles inclinées(8) et (9) de la trémie pourront être réalisées par une tôle simple préformée rigide, renforcée ou non, ou encore par plusieurs tôles assemblées et fixées sur un même chassis.C) CHARACTERISTIC FUNCTIONS OF THE DEVICE:
The inclined movable walls (8) and (9) of the hopper can be made by a simple rigid preformed sheet, reinforced or not, or by several sheets assembled and fixed on the same frame.
Ces parois pourront être supportées par deux glissières inclinées fixées sur les parois verticales fixes(5) et 6). Ces glissières pourront être lisses au profil en forme de U ou comporter des galets de roulement pour faciliter le déplacement des parois mobiles.These walls can be supported by two inclined slides fixed on the fixed vertical walls (5) and 6). These slides can be smooth with a U-shaped profile or have rollers to facilitate the movement of the movable walls.
En variante, et selon la configuration choisie, les axes des galets de roulement pourront être fixés soit directement sur les parois verticales fixes (5) et (6) de la trémie, soit aux deux extrémités des parois mobiles (8) et (9). As a variant, and depending on the configuration chosen, the axes of the rollers can be fixed either directly on the fixed vertical walls (5) and (6) of the hopper, or at the two ends of the movable walls (8) and (9) .
Ainsi qu'il apparait sur la figure 1 le profil des parois mobiles(8) et (9) est réalisé en forme de crémaillère. As it appears in Figure 1 the profile of the movable walls (8) and (9) is made in the form of a rack.
Le profil ainsi défini, grâce à son orientation permettra pour chacune des parois mobiles lors de leur déplacement, dans un sens de faire avancer les matières combustibles supportées par la paroi, et dans l'autre sens d'échapper à cette fonction. The profile thus defined, thanks to its orientation will allow for each of the movable walls during their movement, in one direction to advance the combustible materials supported by the wall, and in the other direction to escape this function.
La figure 2 définit les mouvements relatifs des différents éléments composant le dispositif. Figure 2 defines the relative movements of the various elements making up the device.
Le déplacement simultané des parois mobiles (8) et (9) suivant les directions X et Y, va permettre de réaliser l'introduction des déchets à l'intérieur du foyer, sachant qu'à l'intérieur de la trémie les matières à brûler suivront un mouvement particulier défini par la direction Z. The simultaneous movement of the movable walls (8) and (9) in the X and Y directions will allow the introduction of waste inside the hearth, knowing that inside the hopper the materials to be burned will follow a particular movement defined by direction Z.
L'intérêt d'un tel mouvement est d'introduire en priorité dans le foyer les matières en contact avec la paroi inclinée(9), qui est elle-même en contact direct avec la chaleur du foyer. The advantage of such a movement is to introduce in priority into the hearth the materials in contact with the inclined wall (9), which is itself in direct contact with the heat of the hearth.
L'angle A de la paroi(8) par rapport à l'horizontale sera un angle dit fermé et pourra varier de zéro à quarante cinq degrés maximum, alors que l'angle B entre les parois (8) et (9) devra etre un angle dit ouvert, c'est à dire supérieur à quatre vingt dix degrés. The angle A of the wall (8) relative to the horizontal will be a so-called closed angle and may vary from zero to forty five degrees maximum, while the angle B between the walls (8) and (9) must be an angle said to be open, that is to say greater than ninety degrees.
Ces deux conditions sont nécessaires pour conserver les fonctions essentielles du dispositif, qui consistent d'une part à bénéficier d'un certain effet gravitaire pour l'introduction des matières, et d'autre part à créer un mouvement spécifique des matières suivant la direction Z, afin d'en assurer le séchage avant l'introduction. Dans le cas ou l'angle B serait fermé, il ne serait d'une part pas possible d'introduire dans le foyer que des matières préalablement séchées, et d'autre part les risques de blocage du dispositif seraient considérablement augmentés, notamment en cas de présence de corps étrangers. These two conditions are necessary to preserve the essential functions of the device, which consist on the one hand of benefiting from a certain gravitational effect for the introduction of the materials, and on the other hand of creating a specific movement of the materials in the direction Z , to ensure drying before introduction. In the case where angle B is closed, it would not be possible on the one hand to introduce into the hearth only previously dried materials, and on the other hand the risks of blocking of the device would be considerably increased, in particular in the event of presence of foreign bodies.
Selon les figures 3 et 4, les parois mobiles (8) et (9) pourront être constituées en alternative, et selon le profil défini, par des éléments indépendants sous forme de chariots(1 0) équipés de galets de roulement(1 1). According to Figures 3 and 4, the movable walls (8) and (9) may be formed alternatively, and according to the defined profile, by independent elements in the form of carriages (1 0) equipped with rollers (1 1) .
Les chariots ainsi constitués seront assemblés entre eux de chaque côté au niveau des galets de roulement, de manière à réaliser un tapis mobile constitué par les chariots assemblés qui pourront se déplacer en roulant sur deux rails support(12). Le tapis mobile peut être entraîné dans un mouvement alternatif de va et vient, par un ou plusieurs vérins(13), à double ou simple effet, avec rappel par ressort ou contrepoids. The trolleys thus formed will be assembled together on each side at the level of the rollers, so as to produce a movable belt constituted by the assembled trolleys which can move by rolling on two support rails (12). The moving belt can be driven in an alternating movement back and forth, by one or more jacks (13), double or single acting, with return by spring or counterweight.
Les chariots(1 0) pourront être réalisés avec des tôles formant un plan incliné, de façon à ce que l'assemblage de plusieurs chariots permette d'obtenir un tapis mobile au profil iongitudinal similaire à celui d'une crémaillère. The carriages (1 0) can be produced with sheets forming an inclined plane, so that the assembly of several carriages makes it possible to obtain a moving belt with an ionitudinal profile similar to that of a rack.
Diverses dispositions peuvent être prises quant à la conception des chariots(10), de manière à faciliter une certaine diffusion d'air chaud à travers la couche de matière en contact avec la paroi (9) afin d'en assurer le séchage. Différentes grilles, tôles perforées ou plaques en métal déployé peuvent être utilisées pour leur fabrication. Various arrangements can be made with regard to the design of the carriages (10), so as to facilitate a certain diffusion of hot air through the layer of material in contact with the wall (9) in order to ensure its drying. Different grids, perforated sheets or expanded metal plates can be used for their manufacture.
La commande des mouvements des parois mobiles de la trémie pourra être réalisée manuellement avec par exemple un dispositif de rappel par contre-poids, ou automatiquement par une mise en action des vérins(1 3) qui pourront être à commande hydraulique, électrique, ou pneumatique, sachant que cette commande pourra être automatisée, soit sous forme de séquences programmées, soit asservie à la valeur de certains paramètres de fonctionnement du foyer (exemple: la température). The movement of the movable walls of the hopper can be controlled manually with, for example, a counterweight return device, or automatically by actuation of the jacks (1 3) which can be hydraulically, electrically or pneumatically operated , knowing that this command can be automated, either in the form of programmed sequences, or subject to the value of certain operating parameters of the fireplace (example: temperature).
Dans le cas d'utilisation d'une grille de combustion et de décendrage mobile, les mouvements des parois de la trémie pourront être couplés avec les mouvements de la grille de décendrage. In the case of the use of a movable combustion and ash removal grid, the movements of the walls of the hopper may be coupled with the movements of the ash removal grid.
En variante, suivant la nature la masse et la granulométrie des matières à brûler; et suivant la valeur de l'angle d'inclinaison A les parois inclinées (8) et (9) pourront être réalisées en éléments plans sous forme de tuiles(1 4) à face plate ou inclinée (figure 5) reliées entre eux et entraînés par des chaînes situées aux extrémités. As a variant, depending on the nature, the mass and the particle size of the materials to be burned; and depending on the value of the angle of inclination A the inclined walls (8) and (9) may be produced in planar elements in the form of tiles (1 4) with flat or inclined face (Figure 5) connected together and driven by chains located at the ends.
En variante également, les tuiles ainsi définies, pourront être remplacées en partie ou en totalité, par des barreaux rotatifs(15) ayant un profil en forme de roue à cliquet, lesdits barreaux étant reliés entre eux par des maillons de chaîne et entraînés par roulement sur des rails(12) de manière à constituer un tapis mobile(figure 6). Alternatively also, the tiles thus defined, may be replaced in part or in whole, by rotary bars (15) having a profile in the form of a ratchet wheel, said bars being connected together by chain links and driven by rolling. on rails (12) so as to constitute a movable belt (Figure 6).
Le dispositif complet ainsi réalisé permet avec une fabrication relativement simple, de réaliser une introduction continue ou séquentielle des matières à brûler dans le foyer, tout en assurant leur séchage préalable afin d'en faciliter la combustion. The complete device thus produced makes it possible, with a relatively simple manufacture, to carry out a continuous or sequential introduction of the materials to be burned into the hearth, while ensuring their prior drying in order to facilitate their combustion.
Le dispositif selon l'invention permet de résoudre le problème couramment rencontré concernant les difficultés d'introduction des matières à brûler dans un foyer en fonctionnement. The device according to the invention makes it possible to solve the problem commonly encountered concerning the difficulties of introducing materials to be burned into a fireplace in operation.
Claims (12)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9206266A FR2691526A1 (en) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | Moving side hopper which continuously fuels incinerator hearth - has toothed or perforated inclined hopper sides moving alternately linearly in opposition and projecting above hearth |
PCT/FR1993/001163 WO1995014886A1 (en) | 1992-05-22 | 1993-11-25 | Combustion chamber continuously fed by a hopper with movable walls |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR9206266A FR2691526A1 (en) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | Moving side hopper which continuously fuels incinerator hearth - has toothed or perforated inclined hopper sides moving alternately linearly in opposition and projecting above hearth |
PCT/FR1993/001163 WO1995014886A1 (en) | 1992-05-22 | 1993-11-25 | Combustion chamber continuously fed by a hopper with movable walls |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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FR2691526A1 true FR2691526A1 (en) | 1993-11-26 |
Family
ID=9430069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR9206266A Pending FR2691526A1 (en) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | Moving side hopper which continuously fuels incinerator hearth - has toothed or perforated inclined hopper sides moving alternately linearly in opposition and projecting above hearth |
Country Status (1)
Country | Link |
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FR (1) | FR2691526A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CH513378A (en) * | 1970-01-21 | 1971-09-30 | Oesterr Alpine Montan | Loading device on a waste incineration plant |
EP0033972A1 (en) * | 1980-02-07 | 1981-08-19 | Deutsche Kommunal-Anlagen Miete GmbH | Device for charging a furnace, especially a tubular rotating furnace, with material to be burned, especially with waste |
-
1992
- 1992-05-22 FR FR9206266A patent/FR2691526A1/en active Pending
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