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Proche et appareil pour consumer et utiliser la fumée et les résidus de la combustion de foyers
La présente invention a pour objet un procédé pour consumer la fumée ainsi qu'un appareil pour la mise en pratique du procédé le procédé et l'appareil permettent non seulement de consumer la fumées mais aussi d'utiliser les résitus de la combustion.
.Après de nombreuses expériences, on a trouvé qu'il est pos- sible de consumer la fumée par un procédé d'après lequel un tuy- au ou canal - pourvu de moyens pour y projeter une flamme et pour y établir un courant de gaz pour soutenir une combustion - est utilisé pour recevoir la fumée ou les produits de combustion ve-
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nant du foyer, et pour brûler cette fumée et lesdits produits (ci-dessous tous ensemble dénommés fumée} pour plus de conci- sion) avant leur sortie.
L'appareil pour la mise en pratique du procédé comprena un élément ou organe creux, formant un canal ayant à. une extrémité une entrée pour la fumée, et ayant 4 l'autre extrémité une sor- tie pour celle-ci; l'appareil comprend encore des moyens pour projeter une flamme dans l'élément creux, ainsi que des moyens pour fournir du gaz soutenant la combustion à l'intérieur dudit élément.
L'élément creux qui donne passage à la fumée peut verser l'espace d'eau d'une chaudière, ou être disposé autrement en vue de l'utilisation de la chaleur provenant de la combustion de la fumée.
L'invention s'applique particulièrement aux chaudières à vapeur, et dans le cas de cette application, l'élément creux s'é- tend de la boite à fumée à travers l'espace d'eau; à l'extrémi- té attachée à cette boite, l'élément en question présente une entrée pour la fumée, et elle présente une sortie à l'autre ex- trémité; les moyens de projection de flamme et de fourniture d'un courant de gaz pour soutenir la combustion dans l'élément creux sont prévus comme il a été mentionné ci-dessus, et l'en- semble est disposé de manière que la fumée Boit consumée et que la chaleur produite par la combustion soit utilisée avant la sortie de la fumée brûlée.
Il est important que le courant de gaz destiné à soutenir la combustion dans l'élément creux puisse prendre et propager la flemme effectivement dans toute la longueur et dans toute la largeur dudit élément.
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple, l'appli- cation de l'invention à, une chaudière à vapeur*
Fig.1 est une coupe verticale d'une chaudière disposée pour la consomption de la fumée et pour l'utilisation de la chaleur produite par la combustion.
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Figs. 2 et 3 représentent respectivement en coupe transver- sale et en vue en bout une variante de construction de l'appareil
La chaudière est pourvue d'un élément creux en forme de tube 1, ci-dessous dénommé *tube de consomption"; ce tube est disposé
Centralement et longitudinalement à l'intérieur de la chaudière; il s'étend de la boite à fumée 2 à travers la chambre d'eau 3, et il sort de la chaudière à l'extrémité opposée à la boite à fumée.
L'extrémité la du tube de consomption 1, située à l'intérieur de la boite à feu, est ouverte; l'autre extrémité qui fait saillie à l'extérieur de la chaudière est pourvue d'un tube de décharge 1b qui peut aller à la cheminée* un dispositif 4, comprenant un bec de gaz 5 et une tuyère 6, et pourvu d'une ouverture 4a pour permettre d'allumer le bec, est placé centralement devant l'ex- trémité du tube de consomption dans la boite à fumée. Le bec 5 est préférablement attaché à une conduite de gaz de houille, et la tuyère 6 est attachée à un tuyau 7 venant d'un ventilateur 8 qui débite de l'air comprimé; les dispositions sont prises de façon 'que l'air puisse projeter la flamme du bec à l'intérieur du tube 1.
Le ventilateur peut aussi servir éventuellement pour tirage forcé* Dans un cas comme celui que montrent les dessins, où l'on utilise un tel tirage, on dispose un tube spécial 10 au dessous des barreaux de la grillé; ce tube de tirage se prolonge jusque dans le cendrier du foyer, et il peut se terminer par un coude il pour diriger le tirage forcé vers le haut; ce coude est convenablement disposé de manière qu'on puisse le tourner par exemple à l'aide d'un volant a main 12 monté à l'extérieur du cendrier;
le but de cette disposition est de permettre de faire tomber des cendres qui se seraient introduites dans le coude et qui risqueraient d'obstruer le tube 10. on ménage aussi convena- blement une valve 13 pour le réglage de l'écoulement d'air à travers ce tube. la chaudière est chauddée par le foyer 14 qui se charge de combustible par l'ouverture 15, normalement fermée par la porte
16. La, fumée monte par le chemin indiqué par les flèches, elle
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traverse le carneau 17, arrive dans la boite à fumée 2 et entre par l'extrémité ouverte la dans le tube de consomption l où elle est brûlée.
Les gaz perdus s'échappent par le tube de décharge 1b
Comme on le volt, la fumée est brûlée par l'action combinée de l'air et du gaz répandus sur toute la longueur et dans toute la largeur du tube de consomption 1, et si l'on a soin de régler convenablement l'alimentation d'air et de gaz, on arrive à eon- sumer entièrement la fumée.
En modifiant les dispositions ci-dessus décrites, on pourra effectuer la consomptbn de la fumée en envoyant une portion de celle-ci dans le foyer et une autre portion dans le tube de con- somption spécial.
Les Fige. 2 et 3. représentent un appareil spécialement é- tabli à cet effet. Le tube de consomption 20 est disposé de la manière ci-dessus décrite, sauf que les positions de la sortie et du dispositif d'alimentation de gaz et d'air sont renversées; ce dispositif 21 est ici placé à l'extrémité du tube 20 qui fait saillie à l'extérieur de la chaudière, tandis que la sortie 20b du tube se trouve du côté de la boite à fumée 23.
Dans ce cas, on a encore ménagé un tube 22 allant de la boite à fumée 23 au tube à tirage forcé 10; ledit 'tube 22 sert pour conduire la fu- mée de la boite 23 jusqu'au coude 11 qui la dirige en haut,. au- dessous du foyer. on a en outre ménagé un tube 24 dont l'entrée 25 est située directement au-dessus du point où le tube à tirage forcé donne dans le cendrier; le tube 24 monte et communique à sa sortie 20 avec le tube de consomption 20, près de l'extrémi- té de celui-ci pourvue du dispositif d'alimentation de gaz et d'air 21, dont la construction est semblable à celle montrée dans la Fig.l. Le tube 24 est préférablement pourvu d'une valve de réglage 27.
Grâce à ces dispositions, une portion de la fumée ensemble avec de l'air venant du ventilateur est envoyée en haut à travers le feu, et l'autre portion passe par le tube 24 dans le tube de consomption 20, la proportion entre les deux portions
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de fumée étant réglée par la Valve 27. La consomption de la fu- même dans le tube 20 se faisant comme il a été décrit précédemment
Il est évident qu'avec les deux constructions, le cendrier et les divers passages pour la fumée et l'air doivent être her- métiques, et les proportions entre les différentes-parties d'ap- pareil doivent être calculées de fagon que la flamme agisse sur toute la fumée qui traversal'élément creux, et cela assez long- temps pour que la consomption de cette fumée soit assurée.
Puisque le tube de consomption traverse l'espace d'eau de la chaudière, la chaleur produite par la combustion de la fumée est rendue utile pour le chauffage de l'eau, et le rendement de la chaudière est augmentée
Dans les appareils décrits à titre d'exemple, on utilise du gaz de houille pour produire la flamme, mais il est entendu que l'on pourra employer à cet effet d'autres moyens, comme par exemple, des huiles lourdes, plus particulièrement dans les cas où ces huiles sont utilisées comme combustible dans le foyer; on pourra aussi employer l'arc électrique comme celui qui sert dans les fours électriques métallurgiques*.