<Desc/Clms Page number 1>
" Perfectionnements aux foyers-chaudières ".
La présente invention concerne les fcyers-chau- dières et elle est spécialement précieuse dans les cas où le combustible, du charbon pulvérisé par exemple, est brûlé en suspension. L'expression "foyer-chaudière" signie ici une installation de chaudière dont le fcyer est délimité principalement par la chaudière elle-même, de scrte que les éléments évapcrateurs sent soumis à la chaleur rayonnante.
L'un des butsae l'invention est d'améliorer le degre d'utilisation de la chaleur rayonnante de la flaque
<Desc/Clms Page number 2>
du combustible.
Un autre but est de simplifier la chaudière dans certaines de ses caractéristiques et de fournir une installa- tion qui dans ses dimensions d'ensemble, ausbi oien au peint de vue de la hauteur que de la superficie, est très petite en comparaison de ce qui est nécessaire actuellement, sui- vant la pratique courante peur produire la même quantité ae vapeur ou une quantité de vapeur à peu prêt semblable.
Un autre but de l'invention est de fournir un foyer-chaudière construit et dispose de façon qu'il soit possible d'y placer un surchauffeur en vue d'obtenir n'im- porte quel degré désiré de surchauffe.
Un autre but de l'invention est de rendre possible l'introduction du combustible avec une faible pression d'in- jection et une faible pression de l'air, ce qui réduit con- sidérablement la puissance nécessaire au fonctionnement
La présente invention fournit également une cons- truction suivant laquelle on peut employer des éléments pra- tiquement standardisés, de telle sorte qu'il soit pcssible de construire des foyers-chaudières de diverses capacités en augmentant ou en diminuant simplement le nombre d'éléments employas.
L'invention comprend une chambre ae combustion pour brûler du combustible pulvérise, qui est subdivisee en plu- sieurs droits passages à flammes par des cloisons consti- tuées par des tubes d'eau de la chaudière, chaque passage à flammes étant alimenté par un courant de combustible.
La fig. 1 est une coupe verticale d'un foyer de chaudière comportant les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention..
La fige 2 est une coupe par la ligne 2-2 de la fig. 1.
<Desc/Clms Page number 3>
Fig. 3 est une coupe par la ligne 3-3 de la fige 1,
A est la chambre de combustion de la chaudière con- sidérée dans son ensemble.Cette chambre de combustion est formée en grande partie par des tubes de chaudière soumis à la chaleur rayonnante et par certaines parties en paroi ré- fractaire qui seront décrites dans la suite. L'espace de combustion.du foyer est délimité sur les côtés par deux parois d'eau a, a consistant en des tubes 7 légèrement incli- nés sur l'horizontale et disposés en une rangée verticale.
Ces tubes présentent sur leurs côtés opposés des ailettes 8 s'étendant longitudinalement, de préférence soudées aux, tubes et constituant en fait, avec les tubes, une paroi métallique continue. A l'arrière, les tubes des 'parois d'eau latérales sont reliés aux collecteurs 9, 9 et à l'avant ils sont reliés aux collecteurs'10, 10, ces derniers sont re- liés au corps cylindrique il par des tuyaux montants 12,12.
Les collecteurs 9, 9 sont reliés par des tuyaux descendants 13, 13 au corps cylindrique 11, de sorte que la circulation se fait de haut en bas dans ces tubes descendants vers les collecteurs 9,9, de là par les tubes 7 vers les collecteurs 10, 10, puis retour au corps cylindrique par les tuyaux mon- tants 12, 12. L'intérieur de la chambre de combustion est di- visé en compartiments verticaux b, c, d, e par les parois d'eau f.
Chacune de ces parois d'eau comprend des tubes 7a inclinés légèrement sur l'horizontale et disposés en une rangée verticale se 'terminant à une petite distance de. la voûte 14 de la chambre et également bien au-dessus du cen- drier 15 de la chambre, Ces tubes 7a sont munis d'ailettes 8 de la même manière que les tubes 7. Les extrémités postérieu- res des tubes'de chacune de ces parois f se rattachent à un collecteur 18 et les extrémités antérieures de ces tubes sont Déliées¯aux collecteurs 17. Les collecteurs 16 sont reliés
<Desc/Clms Page number 4>
par des tuyaux de descente 18 au corps cylindrique il et les collecteurs 17 sont reliés par des tuyaux mentants 19 au corps cylindrique il.
Une cloison creuse ou chicane 20 suspendue à la voûte 14 s'étend jusqu'à l'extrémité inférieure des parois d'eau.!, et est construite de façon à permettre aux parcis .d'eau de la traverser.-
Des parois réfractaires forment le cendrier et entourent l'espace de combustion en remplissant les inter- valles entre les différentes collecteurs décrits. En fait, ces collecteurs sont enchasses dans ces parois refractaires, comme on le voit clairement en examinant les dessins.
Au-dessus du cendrier 15 et bien en-dessous de l'extrémité inférieure de la paroi de chicane 20 et des extrémités inférieures des parois d'eau ± , est disposé un écran d'eau ± qui est composé de tubes 21 espacés les uns des autres de manière que les particules résiduelles qui tombent sous l'effet de la pesanteur puissent passer libre- ment entre ces tubes pour gagner 'le cendrier. A leurs extré- mités postérieures, les tubes 21 sont reliés au collecteur 22 et par leurs extrémités antérieures ils se rattachent au collecteur 23. Le collecteur 22 reçoit de l'eau des col- lecteurs 16 au moyen des tuyaux de communication 24 et les tuyaux de communication 25 constituent des tuyaux montants allant du collecteur 23 aux collecteurs 17.
L'écran d'eau est ainsi sensiblement dans le même circuit de circulation que les parois d'eaujf.
Grâce à la disposition -décrite des pièces, l'inté- rieur de la chambre de-combustion est divise en compartiments verticaux b, c, d, 1 par les parois d'eau f. L'espace est divisé suivant une sorte d'U par la chicane 20.
<Desc/Clms Page number 5>
Le combustible pulvérisé est introduit au sommet de la chambre de combustion par des brûleurs 26, un brûleur étant prévu au-dessus de chaque compartiment vertical. Ces brûleurs sont aplatis de façon à débiter une mince lame de combustible mêlé à de l'air servant de véhicule, c'est-à-dire mélangé seulement à une partie de l'air nécessaire pour la combustion, Il y a ainsi pour chaque compartiment vertical un courant de combustible et de flamme s'avançant vers le bas en avant de la cloison 20 puis autour de l'extrémité inférieure de celle-ci et entre cette extrémité inférieure 'et l'écran d'eau g, et de là de bas en haut à l'arrière du compartiment vertical vers la cheminée 27 de l' installation.
La largeur des compartiments verticaux est de préférence d'environ 1 mètre et la largeur du courant de combustible et de flammes dans chaque compartiment est de préférence d'environ 0,60 mètre.
Par suite de l'absorption rapide de chaleur par les tubes, il y a une tendance à un abaissement excessif de la température de la flamme et peur vaincre cette tendance, le restant de l'air nécessaire à la combustion est introduit à l'état fortement réchauffé de façon à augmenter la tempéra- ture initiale. A cet effet on dispose un caisson 28 au- dessus de la paroi antérieure de la chambre de combustion et un caisson 29 dans la chicane 20. De l'air venant d'un réchauffeur d'air 30 placé dans la cheminée 27 est introduit dans ces caissons. De là il passe dans l'espace de combus- tion par les orifices d'admission 31,et 32 dont il y a deux rangées verticales dans la paroi antérieure et dans la chi- cane 20, pour chaque compartiment vertical.
L'air admis par ces orifices, de préférence sous pression, produit une agi- tation violente et une combustion turbulente, et en vertu de.- cette action et de la température élevée à laquelle l'air
<Desc/Clms Page number 6>
est chauffe au préalable, la combustion est rendue totale ¯ sans perte sensible de combustible. La flamme est donc courte et la combustion est pratiquement terminée avant que les flammes tournent autour de l'extrémité inférieure de la chicane 20. Des éléments surchauffeurs 33 peuvent être placés dans des compartiments à l'arrière de la chica- ne 20, à peu près au niveau de l'extrémité inférieure de celle-ci, et des éléments réchauffeurs d'eau 34 peuvent être placés, si on le désire, à la partie supérieure de l'espace situé derrière la chicane 20.
On voit que les élé- ment} surchauffeurs peuvent se trouver à n'importe quel ni- veau convenable, de sorte qu'on peut obtenir n'importe quel degré désiré de surchauffe.
La surface évaporatoire totale sera de préférence telle que les gaz quittent l'économiser à une température beaucoup plus élevée que celle 'envisagée jusqu'à présent dans la pratique courante, afin que le degré de chaleur élevé désiré pour l'air de combustion puisse être obtenu par absorption dans le réchauffeur d'air. Il va de soi que le caisson 29 étant exposé à la chaleur des gaz d'échappe- ment sert à donner à l'air un supplément de chaleur.
On remarquera que 1* installation est essentielle- ment une installation à tirage de haut en bas et qu'en con- séquence la pression d'injection du combustible et de l'air peut être relativement plus faible que ce ne serait nécessai- re autrement. Ceci procure une économie notable de la force motrice nécessaire qui)autrement, serait beaucoup plus éle- vée pour des raisons que comprendront parfaitement les per- sonnes du métier.
@