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" Foyers à charbon pulvérisé pour chaudières à va- peur ".
Dans les Chaudières chauffees aa cpbo puiver sé, il est connu de disposer des tabes d'eaa sur les parois des chambres de combustion, et dty disposer aas- si, en partie, des tabes de surchauffe. Cette disposi- tion permettait d'une part, d'exercer on certain effet de refroidissement sur les parois et de les protéger ainsi contre l'action destructrice de la flamme et d'autre part, d'utlise la chaleur rayonnante de la flamme déjà dans la chambre de combustion, pour la production de la vapeur.
Il est avantageas: de donner an chemin relative- ment long à la flamme, ce qui petit être obtenu en dis- posant dans la chambre de combustion une paroi direc- trice , qui oblige la flamme à parcourir an chemin 'en forme de U. Pour la combustion complète de la flamme dans la chambre de combustion @ il est particulièrement important d'obtenir, en un endroit donné, an toarbil- lon de flamme. Pour obtenir un tourlon suffisant, on
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atiilise l'endroit du retour de la flamme c'est-à-dire la partie de la chambre de combustion qui se trouve au-dessous oa aa voisinage de la paroi de séparation.
Ceci a :Lieu par un moyen très simple, qui consiste dans ce que les tabes garnissant la paroi de sépara- tion sont prolongés au-delà de son extrémité infé- rieare et sont amenés dans le chemin parcouru par la flamme. Si ces tubes sont encore disposés avec leurs parties inférieures dans la direction du tirage de la flamme et ce, par groupes successifs, on réalise, entre ces /groupes de tubes, des endroits de passage pour la flamme. Par ces tubes ou groupes de tubes, dont la disposition individuelle peut être différente suivant les circonstances locales, la flamme est, en quelque sorte, coupée et ainsi amenée à touillone dans toa- tes les directions.
Il est connu, que les chambres de combustion des chaudières à vapeur avec foyer à charbon pulvérisé, sont pourvues diane garniture à l'endroit d'allumage. lorsque dans la chambre de combustion on emploi une paroi de séparation ou de direction, cette garniture est réalisée avec une section plas petite, que lors- que en cas d'absence d'une telle paroi , elle s'étend sur toute la chambre de combustion. De même, cette garniture peut être très avantageusement utilisée à l'effet du développement de la flamme, ce qui est particulièrement important pour des installations de chaudières à charge variable.
Si pour la charge maxi- mum d'une chaudière, c.à.d. en travaillant aussi avec la fame la plus forte, on part de ce que une garni- ture d'une certaine épaisseur moyenne est correcte, celle-ci sera, conformément au but fixée à demeure une fois pour toutes, Dans ce cas, pour assurer le dé-
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@ veloppement complet de la flamme, lors d'une charge plus faible et, en particulier, aussi lors d'une pe- tite charge, il est Nécessaire d'avoir une garniture plus épaisse qu'avec une charge plus forte.
Dans le nouveau foyer, la variation correspondante de la gar- niture est obtenue par la disposition dTune oa de plusieures parties mobiles de la paroi de garniture, De préférence, ces partiessont constituées en forme de tiroir et ceci peut être réalisé en prévoyant soit, uniformément sur toutes les parois, une couche de gar- niture mobile ou en ne permettant l'agrandissement de la surface de garniture qu'a certaines parois.
Lorsqu'il y a plusieurs brûleurs ou groupejde brûleurs, on peut également disposer de telles parois mobiles en forme de tiroir, entre les différents brû leurs ou entre les différents groupes de brûleurs, de telle sorte que leur production de flamme ait lieu dans un espace d'allumage fermé par quatre parois. lorsque, avec de très faibles charges, tous les brû leurs ne sont pas en action, de telle sorte que s'il y a en tout deux brûleurs, il n'y en a qu'un qui tra- vaille, la disposition qui vient d'être exposée pré- sente un. très notable avantage. C'est précisément à faible charge qu'un seul brûleur serait difficile à allumer, parce que la section (l'allumage serait trop grande, comme étant destinée à deux brûleurs.
Grâce au tiroir qui divise l'espace entre les deux brûleurs on peut alors adapter la section de l'espace d'alluma- ge à l'usage du seul brûleur.
Au lieu de tiroirs entre les différents brûleurs-, ou groupe de brûleurs voisins, on peut aussi, éventuel- lement, utiliser des parois de séparation fixe, qui sont alors perpendiculairement disposées par rapport à la paroi de séparation principale,qui partage la cham-
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bre de combustion en deux parties. De telles)parois de séparation particulières peuvent être avantageuses, parce que Inexpérience a montré, que l'effet rayonnant d'une flamme n'est complètement utilisé, que lorsque le diamètre de la flamme ne dépasse pas une certaine limite.
Si les dimensions de l'installation rendent nécessaire an tel développement de la flamme, on peat s'aider en utilisant un grand nombre de brûleurs individuels correspondants, par lesquels, les parois intermédiairestappelées réalisent, en quelque sorte, des chambres d'allumage individuelles.
Il ne sera pas toujours nécessaire de séparer par an tiroir ou une cloison de séparation chaque brûleur individuel de son voisin, car il sera quelques fois possible de grouper an nombre de brûlerus et de sépa- rer alors ces groupes de brûleurs les ans des autres par des tiroirs ou des parois.
Les dessins joints au présent mémoire représen- tent quelques exemples d'exécution de l'objet de 1'invntion
Fig. 1 montre une coupe verticale par une chati- dière à tabes droits avec foyer à charbon pulvérisé Fig. 8 est une section verticale suivant la ligne I-I de la Fig. 1.
Fig. 3 est une coupe horizontale suivant la ligne II-II de la Fig. 1.
Les ]fige. 4 à 6 montrent des var iantes.
Entre la paroi avant 1 et la paroi arrière 2, qui, avec les deux parois latérales 13 et 146 (Fig. 2 réalisent la chambre de combustion, se trouve disposée une paroi intermédiaire 3, qui partage la chambre de combustion en partie 6 et 9, qui sont en communication par l'ouverture 8 au-dessous de la paroi 3. Les oaver-
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tares 5 dans la toit 4 de la chambre, servent chacune recevoir u ou plusieurs brûleurs à poussier, la flamme pouvant ainsi se développer dans la partie de chambre 6.
Par l'ouverture de passage 8, la flamme pénètre dans le deuxième compartiment 9 de la chambre de combustion. Au-dessus de la paroi arrière .2 se trou- ve une ouverture 10, aa travers de laquelle les gaz de combustion arrivent dans an faisceau de tubas 11, pour se diriger vers fin surchauffeur 27 et s'échapper par une ouverture 12 inférieure da mur
Par la paroi de séparation 3, la dite flamme est obligée de traverser les deux parties 6 et 9 de la chambre de combustion en parcourant an chemin en forme de U.
La paroi avant 1 est, dans la partie supérieure, recouverte de tubes 15, qui sont disposés entre une chambre inférieure 16 et une chambre supérieure 17.
Entre ces chambres, se trouvent disposés à 1'extérieur des tubas de chute 18.
La partie inférieure de la paroi avant de la cham- bre de combustion est recouverte par un soi-disant sur chauffeur à rayonnement 41, qui déboucha dans une chambre inférieure 42 et dans une chambre supérieure 43. La chambre supérieure 43 est encore reliée par une conduite 44, avec la chambre 47 du surchauffeur par contact 27, tandis que la prise de vapeur se fait sur la chambre inférieure 42. le sarchaaffear 27 re- çoit la vapeur du tube bouilleur 21 par an conduit 45, qui débouche dans la chambre d'entrée 46 du surchauf feru 27 Les deux surchauffeurs 27 et 41 font ainsi saite l'an à l'autre.
La paroi arrière 8 de la chambre de combustion est, du côté opposé à la flamme, recouverte de deax
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séries de tubes 19, qui vont d'an bouilleur inférieur
20 d'où part également le faisceau. de tabes 11, vers an bouilleur saper iear 51.
La paroi de séparation 3 est recouverte sur le devant, avec des tabes 22 et, à l'arrière avec des tabes,23, qui partent d'un bouilleur inférieur 25 vers le bouilleur supérieur 51. Gomme on peut le voir dans la fig. 2, pour la rangée avant 22, ces tabes sont repliés vers le or partie inférieure de telle façon, qu'ils se recouvrent en partie dans la direc- tion du courant des gaz de chauffage, pour réaliser entre les parties 22 qui se recouvrent , des ouver- tures de passage 52 pour la flamme qui va par dessous la paroi de séparation 3, vers le compartiment arrière
9 de la chambre de combustion.
Les parois latérales 13 et 14 du campratemte 6 de la chambre de combustion, sont chanue recouvertes de séries de tabes 53, respectivement inférieures et séupérieur qui s'étendent entre les chambres 54 et 55, qui, de nouveau, sont reliées entre elles par des tubes de chute 56.
Dans la partie inférieure du. compartiment 6 de la chambre de combustion , on a prévu. des traverses 58 en forma de selle constituées en matière réfractai- re , entre lesquelles les cendres et les scories peu- vent tomber. Les traverses 58 sont pourvues de listeaux de tête creux 59 en forme de V renversé, dont les côf tés inférieurs sont pourvus d'ouvrtures 60 en forme de fentes. Dans les espaces creux des listeaux de tête 59,de l'air est insufflé de l'extérieur, hors des conduits 95 au moyen des conduits transversaux 96 et cet air refroidi les parties et exerce également une action réfrigérante sur les particules de scories qui tombent dans la partie inférieure de la chambre
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de combustion,, en contribuant ainsi à la granulation des dites particules.
L'air monte alors également dans la chambre de combustion et agit ici, comme soit di- sant air secondaire, pour améliorer la combustion des particules de poussier de charbon qui se meuvent vers le bas avec la flamme.
Les tubes 53 sur les parois latérales 13 et 14 sont profondément descendus dans le compartiment 6 de la chambre de combustion. Etant donné que de l'eau re- lativement froide est introduite dans leurs parties inférieures par la chambre 54, ces tubes réalisent, dans des parties inférieures de la chambre de combustion, une sorte de zône de refroidissement pour favoriser la granulation des scories tombantes.
Entre les tubes 22 et 23 recouvrant la paroi de séparation 3 et qui sont recourbés les ans en dehors des autres (Fig. 1), passent encore des tubes horizon-
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Ge, J e.011-c!.tÜ-$AAt'" taux de l'eau, de façon à ce qu'ils soient couchés sur la garniture réfractaire 63 du bouilleur 65, ils sont engagés avec leurs deux extrémités dans de petites chambres transversales 64, ils exercent une action protectrice sur la garniture réfractaire 63 contre la flamme qui, en cet endroit, pénètre dans le comparti- ment 9 arrière de la chambre de combustion, en y em- pêchant l'adhésion de scories. De m&me, au-dessous de la paroi de séparation 3 passe an tube transversal
65 conduisant de l'eau et qui est engagé dans la chambre d'extrémité 66.
Ce tube 65 peut encore être soutenue en particulier par des étranglements des tubes
22 et 23 qui passent au-dessous de lui; ilb constitué lui-même un soutien pour la paroi de séparation 3 et protège son extrémité inférieure contre l'action de
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la flamme qui, par l'ouverture' 8, pénètre dans le
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compartiment arrière 9 de la chambre de combustion, en évitant ici également l'adhésion des scories.
La façon dont les différentes chambres 16 et 17 ainsi que 54 et 55 et 64 et 66, sont mises en comru nication avec les parties contenant de l'eau. ou. de la vapeur, de l'ensemble de la chaudière, est connue en elle-même et n'est pas intéressante pour l'invention.
L'espace d'allumage 69 au-dessous du brûleur se trouvant en 5, est entouré d'an capuchon 70 en matière réfractaire. Entre les parois de ce capuchon et la paroi avant et arrière du compartiment 6 de la cham- bre de combustion, on a encore prévu. des tiroirs par- ticuliers 71 et 72. Ces tiroirs sont portés par des chaînes 73, qui peuvent être déplacées avec leurs extrémités supérieures sur des rouleaux 88, et à l'aide desquelles les tiroirs peuvent être amenés dans un position de hau.teur,.. ensemble ou s épar ément .
Suivant que les tiroirs 71 et 72 sont plus ou moins descendus ou que l'un d'eux est plus ou. moins descendu., les tubes 15 et 22, qui recouvrent la paroi avant 1 et la paroi de séparation 3, peuvent être re- couverts partiellement. c. à.d. être sourstie à l'ac- tion du. rayonnement directe de la flamme. 11 en résul- te alors an réglage par rapport à la production de la flamme, mentionné au. début.
1'installation de chaudière représentée dans les Figs. 1 et 2, n'est évidemment quun exemple pour les nombreux génies différents de forme d'exécution de l'objet de l'invention. Outre que la vapeur est pro- duite ici dans les tubes qui couvrent les différentes parois soumises au rayonnement de la flamme, il s'en produit également dans le faisceau de tubes droits 11, dont la dimension est relativement petite. Pour 1'a
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tilisation de la chaleur des gaz chauds sortant de la chambre de combustion 6,9, on peut naturellement utiliser aussi n'emporta quels autres genres de par- ties de chaudière ou de réchauffeurs exécutés suivant que l'on désire,
Dans les foyers à charbon pulvérisé, il est connu qu'il est particulièrement important, que les gaz puis- sent être suffisamment brûlés à combustion complète.
Il en résulte la nécessité, de donner aux chambres de combustion des dimensions relativement grandes, d'où il sait, que la soit disante demande de chaleur de l'espace de foyer devient d'autant plus petite. De plus, le mélange du poussier de charbon avec l'air de combustion joue encore ici un rôle important pour la bonne action calorifique. Il)se produit de grandes pertes lorsque des particules de poussier non brûlées arrivent dans les voies de la chaudière, dans l'exem- ple, décrit, par ex. vers le surchauffeur 27 et le faisceau de tubes 11.
Ceci est le cas, lorsque les particules de poussier n'arrivent pas en contact suf fisamment intime avec l'air de combustion,
Etant donné que de même et de façon connu, on ne peut obtenir avec les meilleurs constructions de brû leur un mélange d'air et de poussier aussi sûr qu'une combustion complète se produise, il faut attacher une grande valeur à la possibilité diane combustion sabsé- se quente Celle-ci /présente dans de meilleures conditions.
A l'endroit de son retour, la flamme est d'abord divi sée ou coupée, par les tabes 22,23 qui s'y trou- vent disposés par groupes les uns derrière les autres, @ ce qui produit le tourbillon de flamme. Mais, à cet endroit, arrive également l'air secondaire, qui sort par les ouvertures 60 pour monter dans la flamme, qui,
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dans son mouvement tourbillonnaire reçoit ici encore de l'air additionnel. A cet endroit, la température est ainsi portée à 1000 C., de telle sorte qu'une combustion complète des particules de poussier pré- sentes est assurée.
Une variante de la forme d'exécation selon les
Figs 1 et 2 peut être conçue, lorsque, comme indiqué Fig. 1 en 2 et 23 par des traits pointillés, les tubes 22 et 23 sont repliés de telle façon qu'ils dé- bouchent dansle bouilleur inférieur 20.
Il en résulte ainsi une certaine simplification, du fait que le bouilleur 25 avec son revêtement 63 et ses tubes de protection spéciaux 62, ainsi que les tubes de raccor- dement d'eau 75 peuvent être supprimée avec le bouilleur 20 De même, le passage en 8 pour la flamme, directement au-dessous de la paroi de séparation 3, devient plus libre, de sorte que l'on peut encore dis- poser d'antres traverses 58 en forme de selle vers la droite, c.à.d. au liea. du tube bouilleur 25 et au- dessous des courbures des tubes 22".
Une forme d'exécution particulière pour la par- tie supérieure de la chambre de combustion est repré- sentée dans la Fig. 4 en aae coape longitudinale par- tielle. Le capuchon d'allumage (indiqué par 70 dans la Fig. 1) est constitué par des briques 80 individuel- les, qui sont glissées en séries verticales voisines sur les tabes 81, qui de leur côté sont fixé dans an tube supérieur 82 de section angulaire. Les briques 80 sont maintenues sur les tabes 81 d'une façon quel- conqae, par ex, au moyen d'on coin, qui est passé au- dessous de l'extrémité inférieure da tube. La brique inférieure 80' de chaque rangée, contient un canal à angle 83, qui débouche normalement dans la chambre
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de combustion.
Chaque brique 80' est passée sur le collet 81' de son tube 81, avec une entaille transver- sale (non représentée); chaque brique 80' peut ainsi également servir de suprt pour les briques 80.
Les parties de tiroir indiquée/par 71 et 72dans la Fig. 1 montées à la paroi avant let à la paroi de séparation 3 sont constituées de façon correspondantes.
Les corps creux en forme de tube de section à angles droits 84, portent des tubes 85, sur lesquels les bri- qa.es de tiroir 86 sont de nouveau glissées en ran- gée verticale, chaque brique inférieure 86' étant ici également pourvue d'un canal 83 à angles droits.
Les cops creux 84 sont, suivant Fgi 3 suspendus avec des chaines 73 sur les tambours d'enroulement 88, pour être remontés en hauteur et être maintenues fixes en étant mis au. point, par des conduites ou tuyaux métal- ligues, les corps creux supérieurs 82 et 84 reçoivent de l'air, qui arrive alors vers le bas dans les tubes 81 et 85 et qai, après avoir, tout en refroidissant les briques, accumulé lai-mme de la chaleur, sort des ouvertures 83 pour pénétrer dans la chambre de combus- tion et y agir comma air de combustion. Les ouvertures d'entrée 83 dans les tiroirs changent ici de hauteur dans la chambre de combustion en même temps que s'ef- fectae la mise aa point en hauteur des tiroirs.
Dans la forme d'exécution selon les Figs. let 2 chacune des deux ouvertures de brûleur 5 est donnée dans la direction longitudinale et transversale,,de sorte qu'ici ce sont des brûleurs individuels qui produisent la flamme active. Dans des exécutions de chaudière plus grandes et, en particulier, plus lar- ges, une telle flamme individuelle ne manquerait pas d'atteindre bientôt une épaisseur, qui, suivant ce qui
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a et!! exposé plus haut, na serait pas appropriée pour la bonne utilisation de la chaleur dans la chambre de combustion par l'effet du rayonnement.
Dans de tels cas, il y a lieu. de préconiser une variante suivant la Fig. 5, qui montre une coupe partielle horizontale à travers la chambre de combustion. Ici, entre la paroi avant 1 et la paroi de séparation 3 ,ainsi que entre celle-ci et la paroi arrière 2, on prévoit encore d'antres parois de séparation 90, qui s'étendent per- pendiculairement par rapport aux premières parois.
De cette façon, l'ensemble de la chambre de combustion petit être divisée en autant de chambres individuelles, que dans aucun cas l'épaisseur de la flamme ne dépas- se une mesure déterminée et ce, quel que soit le nom- bre de brûleurs individuels ou de grouper/de brûle tirs employés.
Suivant la Fig. 5, toutes les surfaces de paroi de la première moitié 6 de la chambre de combas- tion partagée par la paroi de séparation 3, sont re- couvertes de série de tubes, de sorte que, aux séries de tubes 15, 22 et 53, les séries de tubes 91 sont encore venues s'ajouter. La question de savoir si tous ces tabes ou séries de tabes doivent aller jas- qu'à l'endroit le plus profond de la chambre de com- bastion ou de savoir, jusqu'à quelle profondeur ils doivent aller, est une question d'exécution, qui dépend toujours des circonstances locales etc. Il en est de mena pour la question de savoir, si, dans le deuxième compartiment 9 de la chambre de combustion, il faut disposer des séries de tabes 91 sur les parois 90.
Dans la Fig. 5 ont n'a pas indiqué de tels tubes.
Dans certaines circonstances il peut également être à conseiller, de ne disposer les parois 90 que dans la première moitié 6 de la chambre de combustion, mais de ne pas en mettre dans la seconde partie 9 de la
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chambre de combustion. Dans bien des cas, il est éga- lement suffisant de ne pas faire descendre les parois 90 dans la première moitié 6 de la chambre de combas- tio jusquà son fond, mais de les laisser se terminer à une hauteur, qui est a déterminer suivant les circons- tances du cas d'application particulier.
De même que dans certaines circonstances il peut être avantageux de ne pas limiter les tiroirs 71 et 72 selon Fig. 1, aux parois 1 et mais de les dis- poser également aux parois latérales 13 et 14 (Fig.
2), on peut, dans une exécution suivant Fig. 4, mon- ter également de tels tiroirs aux parois 90. Quelque- fois ,il peut même être suffisant, de ne pas monter de parois 90 fixes, mais de constituer celle-ci mêmes en forme de tiroirs, qui sont alors, suivant qu'il est nécessaire ou suivant la charge de la chaudière, plus ou moins descendus dans la chambre de combustion.
La subdivision de la chambre de combustion dans le sens de la Fig. 5, donne le grand avantage, qu'éga- lement avec de faibles charges de chaudière on peut faire marcher avec le meilleur rendement le ou les brûleurs qui sont toujours en action, parce que cha- que flamme peut se développer complètement et exercer l'action rayonnante la plus favorable sur les tubes de garniture de son foyer.
La circonstance suivant laquelle les parois de division particulières selon Fig. 5, n'arrivent pas jusque dans le deuxième compar- timent 9 de la chambre de combustion ou n'arrivent également pas jusqu'au fond dans le premier comparti- ment 6, donne la possibilité, en marche ralentie, d'étendre alors davantage les flammes dans les parties de la chambre de combustion, quine possède pas de pa- roi transversale, pour y réaliser un chauffage homogène .
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On peut ainsi éviter des charges irrégulières des éléments tabulaires et, en particulier, des tabes bouilleurs, qui de façon connue peuvent aisément donner liea à des dérangements.
Dans la Fig. 6, on a représenté encore une autre variante dans fine coupe longitudinale partielle.
Dans la partie inférieure de la chambre de com- 'bastion da compartiment 6, se trouvera. tiroir parti- calier 98 et qui est disposé de telle façon que, dans le mouvement ascendant, il couvre partiellement les tubes de surchauffe 41. Le tiroir enveloppe avec des parties en forme de cloche quelques uns des tubes 41, de sorte qu'il est conduit le long d'eux. Des chaines
99 fixées à sa partie inférieure vont vers un tambour de commande 100, au moyen duquel il peut être amené et mis au point en hauteur. De cette façon, on obtient an réglage très précis je l'action du sarchaufeur à rayonnement.
REVENDICATIONS.
1. Foyer à charbon pulvérisé pour chaudières à vapeur, caractérisé par ce que des tabes, qui garnis- sent une paroi de séparation dans la chambre de com- bastion, sont prolongés au délà de l'extrémité infé- rieare de la cloison de séparation de façon telle, qu'ils viennent couper la flamme.
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