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Procédé et dispositif pour le chauffage au combustible pulvé- risé des chaudières à foyers intérieurs*
Le présente invention se rapporte à un procédé et à un dispositif applicables au chauffage des chaudières à foyers intérieurs au moyen de combustible pulvérisé .
Ainsi que cela est bien connu, lorsque l'on fait usa- ge d'un combustible de ce genre, celui-ci est introduit en mé- me temps qu'une certaine quantité d'air dans le tube foyer au moyen d'un brûleur* . Réemploi de ce mode de chauffage présente des inconvénients provenant de l'accumulation sur les parois du tuber-foyer d'une quantité croissante de combustible non brûlé qui tend à obstruer ce tube et rend ainsi en peu de temps pratiquement impassible le fonctionnement de la chaudière*- Cela tient à ce que,, par suite du diamètre relativement petit du tube foyer et des mouvements tourbillonnaires du poussier, celui-ci vient en contact, pendant sa combustion, avec les pa- rois froides du tube et s'y accumule sous forme de coke
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Le précédée objet de l'invention,
a pour but princi- pal d'éliminer cet inconvénient'. Il consiste essentiellement à empêcher le contact entre les parois ftoides du tube foyer et le poussier en combustion par une distribution d'air secon- daire en jets fractionnés, dirigés perpendiculairement â l'axe du tube foyer de manière â éloigner de la surface de ce der- nier le poussier en combustion qui tendrait à s'y déposer et à le forcer à rester autour de l'axe du tube-foyer tout en produisant un mélange intime de l'air et du poussier, qui fa- cilite la combustion de ce derniers-
Ce procédé est réalisé en pratique, en disposant à l'intérieur de chaque tube-foyer d'une chaudière, et à la sui- te d'une chambre de combustion â parois réfractaires,
une see conde chambre de combustion dont la paroi est formée par un serpentin ou une autre surface équivalente refroidie par une circulation d'cau, à travers laquelle surface l'air secon- daire est amené pour étire reparti dans la chaire en jets di- rigés vers l'axe du foyers Cette seconde chambre de combustion peut être partagée en plusieurs zones dans lesquelles l'air secondaire est amené par des canaux séparés, à ouvertures ré- glables de manière à régler la quantité d'air secondaire admis suivant le besoin de la combustion* La chaleur provenant de la combustion est absorbée par la paroi de la chambre de cam- bustion,est ensuite transmise à l'eau de la chaudière par l'im- termédiaire d'une circulation d'eau séparée,
entretenue par une poupe entre les parois de la seconde chambre et des sur- faces appropriées plongées dans 1'eau de la chaudière*
Le dessin ci-joint montre an exemple de réalisation de l'invention dans son application â une chaudière à deux foyers-intérieurs.
La figure 1 est une coupe longitudinale prise par le plan vertical passant par l'axe du tube foyers
La figure 2 est une coupe transversale prise suivant
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la ligne II-II dans la fiture 1.
Dans ce dessin 1 et 2 désignent deux tubes foyers disposés à l'intérieur du corps de la chaudière 3.A l'avant de la chaudière et à l'entrée du tube foyer se trouve un bru- leur 4, par lequel ie combustible pulvérisé mélangé à une cer- taine quantité d'air est introduit dans une chambre 5 entourée d'une matière réfractaire 6. Autour du brûleur est ménagée une ouverture 7 par laquelle peut s'effectuer éventuellement un apport d'air supplémentaire dont la quantité peut être réglée par un dispositif non représenté sur le dessina
Conformément à$ l'invention, à la suite de la chambre 5 est disposée une seconde chambre 8 dont la paroi est cons- tituée par un serpentin 9 de forme troncomaiuee dont le plus grand diamètre extérieur est égal au diamètre intérieur du tube-foyer 1.
Ce serpentin est rempli d'eau et les spires laissent entre elles des interstices dans lesquels par tirage, arrive de l'air secondaire qui est amené par deux canaux cir- culaires 10 et 11 enveloppant la partie en réfractaire 6. Les canaux 10 et 11 sont pourvus de couvercles 12 et 13 que l'on peut fermer plus ou moins afin de régler la quantité d'air introduite.
Le serpentin 9 est relié par un raccord 14 à un ser- pentin 15 qui est plongé dans l'eau de la chaudière; ce der- nier serpentin 15 est luimême connecté par un conduit 16 à une pompe 17 reliée à un réservoir 18 par un conduit 19. D'au- tre part, le serpentin 9 est' relié à une de ses extrémités 20 au conduit 19 par un* conduit 21 et par son autre extrémité au réservoir 18 par un conduit 22%
Ainsi qu'il est facile de s'en rendre compte, le . mélange d'air et de combustible perté à haute température dans la chambre 5 pénètre dans la chambre 8 dans laquelle l'air secondaire arrive par les conduits 10 et 11.
Cet air secondai- re est distribué dans la chambre 8 sous forme d'une lame héli-
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coldale mince et étant dirigé partout normalement à l'axe du serpentin 9, il éloigne de la surface de ce dernier le pous- sier en combustion qui tendrait à s' y déposer, il empêche ainsi les dépôts de cake et assure en même temps un mélange intime de l'air et du poussier qui facilite la combustion.
La chaleur du foyer est transmise au serpentin 9, et, grâce à la circulation d'eau entretenue par la pompe 17, au serpentin 15 et, à travers la parci de ce dernier, à l'eau de la chaudière t'eau circulant dans les serpentins étant toujours la meme les incrustations a l'intérieur des tubes des serpentins sont évitées, les fuites éventuelles d'eau de l'ensemble du circuit sont compensées grâce au réservoir 18. En variant les inters- tices entre les spires du serpentin 9 on peut régler la dis- tribution de l'air secondaire le long de l'axe du serpentin 9 suivant les nécessités de la combustion.
D'autre part, le volume d'air secondaire peut être réglé par le déplacement des couvercles 12 et 13 fermant les conduits annulaires 10 et Il!*, Pour réduire au minimum l'excès d'air employé dans la combus- tion, il faut varier en même temps le volume total de l'air secondaire admis et sa distribution sur le serpentin 9.
La première condition est réalisée en fermant plus ou moins les couvercles 12 et 13 -et la deuxième en partageant la chambre 8 en plusieurs zânes dans lesquelles l'air sera ndaire peut être admis successivement au fur et à mesure de l'augmentation de la charge de la chaudière! Dams l'exemple représenté cette chambre 8 est montrée partagée en deux zones par la paroi 23 séparant les conduits 10 et '11, race à l'emploi de cette dis- position le fonctionnement de la chaudière est tout à fait ré- gulier et les dépôts de ccke sur les parois du tube foyer sont évitées;
d'autre part, les tubes foyers, sont soustraits à l'ac- tion du t'eu et des incrustatios/se produiront pas leur sur- face* Par contre, elles se produiront à la surface extérieure du serpentin 15, mais comme celui-ci peut être facilement re-
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tiré de la chaudière à travers le trou d'homme de cette der- nière et nettoyé à l'extérieur, il en résultera au total une diminution des frais d'entretien de la chaudière(.
L'invention n'est évidemment pas limitée aux détails de réalisation de 1'- exemple décrite C'est ainsi notamment que la chambre 8 au lieu d'être constituée par un serpentin peut être constituée par une surface d'une forme quelconque pourvu qu'à travers cette surface pénètre l'air secondaire en jets fractionnés et dirigés vers l'axe du tube foyer de manière à éviter le contact entre la paroi de la surface et le combustible pulvérisé.
Pour assurer un passage actif de la chaleur du ser- pentin 15 à l'eau de la chaudière et réduire en même temps la surface de ce serpentin le circuit comprenant les serpentins 9 et 15 ainsi que la pompe 17 et le réservoir 18 sera établi pour supporter en service courant une pression et une tempéra- ture supérieures à la pression et à la -température de régime de la chaudière.