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"Procède pour brûler du combustible à l'état divisés$.
Suivant un système connu pour brûler du combusti- ble pulvérise, celui-ci est projeté de haut en bas devant la paroi antérieure de la chambre de combustion et la flam- me se dirige d'abord vers le bas et ensuite vers le haut, l'air de combustion étant introduit par des ouvertures de cette paroi antérieure.
Dans le but de protéger les parois latérales con- tre les dégâts causés par la chaleur qui les atteint par rayonnement ou par convecticn et, en même temps pour aug- menter la surface évaporatoire de la chaudière, on a muni les parois latérales de la chambre de tubas d'eau, d'une
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manière bien connue actuellement.
Toutefois, on a constaté que ces tubes disposés latéralement sont susceptibles de refroidir les flammes qui les lèchent ou s'en approchent, à un degré tel qu'il y a même production de fumée, tandisque les flammes situées plus au centre du foyer ne sont que peu refroidies. Ce refroidis- sement irrégulier rend difficile de corriger la tendance à. fumer par le réglage de l'arrivée d'air et il est désirable d'avoir un refroidissement plus uniforme.
La présente invention perfectionne le système en question en supprimant les tubes d'eau des parois latérales et en construisant la paroi antérieure de la chambre de com- bustion en tubes d'eau pourvus d'ailettes longitudinales qui sont découpées aux endroits où les ouvertures précitées pour l'admission de l'air doivent être ménagées. Une paroi de ce genre n'est pas neuve en elle-même, mais son intrcducticn dans le système susmentionné produit un effet nouveau en refroidissant uniformément les flammes dirigées vers le bas et en évitant ainsi les difficultés mentionnées ci-dessus.
En pratique, ce que l'on appelle un écran d'eau est employé à la partie inférieure de la chambre de combus- tion ou, dans le système en question comportant des tubes d'eau pour prctéger les parois latérales, six collecteurs fermaient une partie essentielle du foyer, quatre de ces collecteurs étant nécessaires pour les tubes d'eau laté- raux et deux pour l'écran d'eau. Le perfectionnement suivant la présente invention permet de réduire d'au moins deux le nombre de ces collecteurs, car le collecteur inférieur pour les tubes de la paroi antérieure peut être employé aussi pour l'écran d'eau.
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Les dessins annexés représentent l'invention.
Pige 1 est une coupe verticale à travers un foyer et une chaudière comportant les présents perfectionnements.
Fige 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la
Fige 1, dessinée à plus grande échelle, et
Fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1.
La chambre de combustion A présente un orifice de sortie 7 au-dessus duquel est située la chaudière 8 qui, grâce à la grande surface d'évaporation exposée, comme on le verra plus loin, directement à la chaleur rayonnante, peut, avoir de beaucoup plus petites dimensions et comporter moins de tubes que dans le cas d'une chaudière standard de ce type. Le combustible pulvérise est de préférence intro- duit de haut en bas à travers une voûte en surplomb 9 au moyen de brûleurs 10, disposés de préférence sur un rang, qui dirigent le combustible vers le bas dans la chambre de combustion, d'un côté de l'orifice de sortie 7, de sorte que le courant de combustible et de flammes suit un trajet en forme d'U à travers la chambre de combustion, la combus- tion étant sensiblement achevée avant que la flamme attei- gne les tubes 8.
Le combustible et l'air qui le véhicule sont amenés aux brûleurs par les conduites 11 et de l'air de combustion supplémentaire ( par exemple 20 à 30 % envi- ron) est introduit par les boîtes à. brûleurs, d'une ma- nière connue.
La paroi antérieure est construite comme suit : - Des montants 12 convenablement supportés portent une coquil- le 13, da préférence métallique, doublée d'une matière iso- lante appropriée 14 qui ne doit pas nécessairement être très réfractaire.
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A une certaine distance du revêtement isclant se trouve une paroi B composée d'un certain nombre de tu- bes 15 pourvus d'ailettes longitudinales 16 qui y sont sou- dées, de préférence, Ces tubes sont de préférence disposes, comme le montre la Fig. 2, avec les ailettes des tubes adja- cents sensiblement en contact, formant ainsi une paroi.
Les ailettes permettent de relier proprement les tubes au collec- teur supérieur 17 et au collecteur inférieur 18; elles ai- dent aussi à forcer la paroi et à conduire la chaleur aux tubes; 1' ensemble constitue un appareil évaporatoire très efficace. A intervalles convenables, les ailettes sont in- terrompues pour ménager des fentes ou ouvertures d'entrée
19 là où il est désirable d'introduire de l'air de combus- tion supplémentaire, Dans le cas présent, il y a suffisamment d'entrées d'air 19 pour compenser le déficit en air néces- saire à la combustion.
L'air qui passe par les ouvertures 19 est amené de la manière suivante dans l'espace entre la paroi de tubes B et le revêtement isolant. Les parois latérales sont creuses, l'espace vide étant divisé, comme dans les cons- tructions connues, en un certain nombre de compartiments horizontaux 21 dont les extrémités antérieures sont re- liées à l'espace existant entre la paroi de tubes et le revêtement isolant. Les compartiments 21 sont ouverts à. leurs extrémités postérieures pour admettre l'air extérieur, leurs entrées étant commandées par des registres Indiqués schématiquement an 22.
L'espace entre la paroi de tubes et le revêtement isolant est aussi divisé en compartiments Horizontaux 23 coincidant avec les compartiments 21, au moyen de tablettes réfractaires 24 qui ont une largeur plus grande que celle de l'espace existant entre la paroi de
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tubes et la revêtement. Les bords extérieurs de ces tablet- tes reposent sur des boulons 26 ou autres organes de sup- port convenables et leurs bords intérieurs sont encochés comme en 27 pour emboîter les tubes 15 et reposent sur ceux- ci et aussi sur les ailettes 16,si on le désire.
En raison de leur longueur, les tablettes une fois assemblées occu- pent la position représentée sur la Fig. 1 et doivent né- cessairement demeurer en place. Cernée elles ne constituent pas une liaison rigide entre les parties intérieure et ex- térieure de la paroi et comme en outre la paroi de tubes est de préférence suspendue au collecteur 17,la partie intérieure de la paroi peut s'allonger et se contracter aisément sans rien forcer.
La revêtement isolant,les tablettes et les bou- lons sont pleinement protégés de la chaleur en raison des grandes facultés d'absorption de la paroi de tubes; à ce propos,il est à remarquer que bien que l'air passant dans le creux des parois soit préalablement chauffé, il n'at- teint pas une température assez élevée pour être préju- diciable. En réglant convenablement les registres 22, on peut régler l'admission de l'air de manière à l'approprier au chauffage.
Au collecteur 18 sont reliés un certain nombre de tubes 28 constituant un écran d'eau C dans le bas de l'espace de combustion, au-dessus de la trémie à cendres 29. Cet écran sert, comme on le sait,à refroidir les par- ticules résiduelles qui le traversent pour gagner la tré- iule à cendres.. Il sert aussi d'élément évaporatoire très efficace. Les tubes 28 sont inclinés vers l'arrière et vers le haut et ont leurs extrémités postérieures reliées par des raccords appropriés 30 aux extrémités inférieures
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des tubes 31 qui forment un écran pour la paroi postérieure
D; ces tubes 31 peuvent aussi comporter des ailettes.
Der- rière les tubes 31 se trouve un mur ou autel compose des montants 32, de la coquille 33, du revêtement isolant 34 et du revêtement réfractaire 35, ce mur présentant un épaissis- sement local à l'endroit des extrémités inférieures des tubes
31 et se terminant à l'endroit où les tubes 31 traversent la paroi 36 qui est supportée par la charpente 37. Aux en- droits ou les tubes 28 traversent l'autel 35 et ou les tubes
31 traversent la paroi 36, sont disposés des bourrages de sable 38 destinés à permettre aux tubes da bouger en fonc- tionnement. Les extrémités supérieures des tubes 31 sont reliées au collecteur 39 qui, à son tour, est relié à la chaudière par des raccords appropriés 40.
Des tubes descen- dants 41, reliés de façon appropriée à la chaudière et d'un calibre suffisant pour conduire la quantité voulue d'eau, desservent le collecteur 18 et les tubes 15 sont montants de meme que les tubes 28 et 31. Dans le cas présent, le col- lecteur 17 est convenablement relié à la chaudière par un ou des tubes 42.
De ce qui précède, il ressort que l'invention don- ne une construction très simple de paroi antérieure creuse et une construction simple de paroi postérieure, ainsi qu'une disposition des tubes à l'intérieur de la chambre de combus- tion qui tient compte de la dilatation et de la contraction, cette disposition étant très simple et comprenant un nombre minimum de pièces.
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1.- Dans le système pour brûler du combustible pul- vérisé du genre mentionné, la caractéristique consistant à
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construire la paroi antérieure de la chambre de combustion en tubes d'eau pourvus d'ailettes longitudinales qui sont découpées par places pour ménager des ouvertures pour l'ad- mission d'air; ce qui a pour résultat que la flamme dirigée vers le bas est uniformément refroidie.
2. - Paroi antérieure creuse pour chambre de combus- tion brûlant du combustible pulvérisé suivant le système mentionné ci-dessus; dans laquelle la paroi intérieure est ' construite de la manière indiquée à la revendication 1.
3.- Construction grâce à laquelle la paroi suivant la revendication 1 ou la paroi intérieure suivant la reven- dication 2 est suspendue du dessus.
4.- En combinaison avec la paroi'antérieure creuse suivant la revendication 2, des parois latérales creuses de la chambre de combustion et,dans toutes les parois,des compartiments horizontaux disposés de manière à communiquer entre eux et avec l'atmosphère, dans le but.indiqué.
5.- Construction dans laquelle le collecteur infé- rieur de la paroi suivant la revendication 1 ou de la paroi intérieure suivant la revendication 2 sert de collecteur pour l'écran d'eau connu disposé au pied de la chambre de combustion,
6.- Chambre de combustion pour foyer de chaudière, construite et fonctionnant en substance comme ci-dessus dé- crit avec référence aux dessins annexés.
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"Proceeds to burn fuel in the divided state $.
According to a known system for burning pulverized fuel, this is projected from top to bottom in front of the front wall of the combustion chamber and the flame goes first downwards and then upwards. combustion air being introduced through openings in this front wall.
In order to protect the side walls against damage caused by the heat which reaches them by radiation or by convection and, at the same time to increase the evaporating surface of the boiler, the side walls of the chamber have been provided water tubas, one
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way well known today.
However, it has been found that these tubes arranged laterally are capable of cooling the flames which lick them or approach them, to a degree such that there is even the production of smoke, while the flames located more in the center of the hearth are not only slightly cooled. This irregular cooling makes it difficult to correct the tendency to. smoking by adjusting the air supply and it is desirable to have more uniform cooling.
The present invention improves the system in question by eliminating the water tubes from the side walls and by constructing the front wall of the combustion chamber from water tubes provided with longitudinal fins which are cut at the places where the aforementioned openings. air intake must be spared. Such a wall is not new in itself, but its incorporation into the aforementioned system produces a new effect by uniformly cooling the flames directed downwards and thus avoiding the difficulties mentioned above.
In practice, what is called a water screen is employed at the lower part of the combustion chamber or, in the system in question which has water tubes to protect the side walls, six collectors closed a essential part of the fireplace, four of these collectors being necessary for the side water tubes and two for the water screen. The improvement according to the present invention makes it possible to reduce the number of these collectors by at least two, since the lower collector for the tubes of the anterior wall can also be used for the water screen.
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The accompanying drawings represent the invention.
Pin 1 is a vertical section through a fireplace and boiler incorporating the present improvements.
Fig. 2 is a cut along line 2-2 of the
Fig 1, drawn on a larger scale, and
Fig. 3 is a section taken along line 3-3 of FIG. 1.
The combustion chamber A has an outlet orifice 7 above which is located the boiler 8 which, thanks to the large evaporation surface exposed, as will be seen below, directly to the radiant heat, can have a lot smaller dimensions and have fewer tubes than in the case of a standard boiler of this type. The pulverized fuel is preferably introduced from top to bottom through an overhanging vault 9 by means of burners 10, preferably arranged in a row, which direct the fuel downwards into the combustion chamber on one side. from the outlet 7, so that the flow of fuel and flame follows a U-shaped path through the combustion chamber, combustion being substantially completed before the flame reaches the tubes 8 .
Fuel and vehicle air are supplied to the burners through lines 11 and additional combustion air (eg about 20 to 30%) is introduced through the boxes. burners, in a known manner.
The front wall is constructed as follows: Properly supported uprights 12 carry a shell 13, preferably metallic, lined with a suitable insulating material 14 which need not necessarily be very refractory.
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At some distance from the insulating covering there is a wall B composed of a number of tubes 15 provided with longitudinal fins 16 which are welded thereto, preferably. These tubes are preferably arranged, as shown in Fig. Fig. 2, with the fins of the adjacent tubes substantially in contact, thus forming a wall.
The fins allow the tubes to be properly connected to the upper manifold 17 and to the lower manifold 18; they also help to force the wall and conduct heat to the tubes; 1 together constitutes a very efficient evaporative apparatus. At suitable intervals, the fins are interrupted to provide entry slits or openings.
19 where it is desirable to introduce additional combustion air. In the present case, there are sufficient air inlets 19 to compensate for the air deficit necessary for combustion.
The air which passes through the openings 19 is supplied in the following manner into the space between the tube wall B and the insulating coating. The side walls are hollow, the empty space being divided, as in known constructions, into a number of horizontal compartments 21, the front ends of which are connected to the space existing between the tube wall and the lining. insulating. The compartments 21 are open to. their rear ends to admit the outside air, their inlets being controlled by registers Indicated schematically at 22.
The space between the tube wall and the insulating covering is also divided into Horizontal compartments 23 coinciding with the compartments 21, by means of refractory shelves 24 which have a width greater than that of the space existing between the wall of the tube.
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tubes and coating. The outer edges of these shelves rest on bolts 26 or other suitable support members and their inner edges are notched as at 27 to fit the tubes 15 and rest on these and also on the fins 16, if one the desire.
Due to their length, the shelves when assembled occupy the position shown in FIG. 1 and must remain in place. Surrounded, they do not constitute a rigid connection between the inner and the outer parts of the wall and, moreover, the tube wall is preferably suspended from the manifold 17, the inner part of the wall can easily extend and contract without force nothing.
The insulating cover, the shelves and the bolts are fully protected from heat due to the high absorption capacities of the tube wall; in this regard, it should be noted that although the air passing through the cavities of the walls is previously heated, it does not reach a temperature high enough to be harmful. By suitably adjusting the registers 22, the air intake can be adjusted to suit the heating.
To the manifold 18 are connected a number of tubes 28 constituting a water screen C in the bottom of the combustion space, above the ash hopper 29. This screen is used, as is known, to cool the gases. residual particles which pass through it to reach the ash trap. It also serves as a very efficient evaporating element. The tubes 28 are inclined backwards and upwards and have their posterior ends connected by suitable fittings 30 at the lower ends.
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tubes 31 which form a screen for the rear wall
D; these tubes 31 can also include fins.
Behind the tubes 31 is a wall or altar made up of the uprights 32, the shell 33, the insulating lining 34 and the refractory lining 35, this wall having a local thickening at the location of the lower ends of the tubes.
31 and terminating where the tubes 31 pass through the wall 36 which is supported by the frame 37. At the places where the tubes 28 pass through the altar 35 and / or the tubes
31 pass through the wall 36, there are sand jams 38 intended to allow the tubes to move in operation. The upper ends of the tubes 31 are connected to the manifold 39 which, in turn, is connected to the boiler by suitable fittings 40.
Down tubes 41, suitably connected to the boiler and of a size sufficient to conduct the desired quantity of water, serve the collector 18 and the tubes 15 are upright as well as the tubes 28 and 31. In the In this case, the manifold 17 is suitably connected to the boiler by one or more tubes 42.
From the above, it appears that the invention gives a very simple construction of a hollow front wall and a simple construction of a rear wall, as well as an arrangement of the tubes inside the combustion chamber which holds. account for expansion and contraction, this arrangement being very simple and comprising a minimum number of parts.
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1.- In the system for burning pulverized fuel of the kind mentioned, the characteristic consisting in
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construct the front wall of the combustion chamber in water tubes provided with longitudinal fins which are cut in places to provide openings for the air intake; which results in the flame directed downwards being uniformly cooled.
2. - Hollow front wall for combustion chamber burning pulverized fuel according to the system mentioned above; wherein the inner wall is constructed as recited in claim 1.
3. A construction whereby the wall according to claim 1 or the inner wall according to claim 2 is suspended from above.
4.- In combination with the hollow anterior wall according to claim 2, hollow side walls of the combustion chamber and, in all the walls, horizontal compartments arranged so as to communicate with each other and with the atmosphere, in the indicated.
5.- Construction in which the lower collector of the wall according to claim 1 or of the inner wall according to claim 2 serves as a collector for the known water screen disposed at the foot of the combustion chamber,
6.- Combustion chamber for a furnace hearth, constructed and functioning in substance as described above with reference to the accompanying drawings.