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Foyer à poussier.
On a trouvé que dans le fonctionnement de foyers à poussier, on ne peut obtenir une bonne combustion du poussier qus lorsqu'-il est intimement mélangé à l'air de combustion. Des constructions de brûleurs ont été basées sur cette constatation, constructions dans lesquelles le poussier mélangé avec de l'air est introduit dans la
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chaudière de manière à'être brûlé avec un mouvement tour- billonnant (chaudière Wood). Mais dans ces perfectionne- ments on a trouvé que la force centrifuge des particules de poussier est si grande que dès qu'ils atteignent le bord du .tourbillon ils sont projetés contre les tubes de la chaudière auxquels ils adhèrent sans être brûlés et provoquent des perturbations.
Les inconvénients en résul- tant sont supprimés, d'après la présente invention, du - fait que l'air de combustion seul est injecté par des ou.- vertures en forme de tuyères ou ajutages de aanière à
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#-fornieKp t tbüü2lân, 'tand:1):f"qtta" est intro- duit de manière approximativement perpendiculaire au plan du tourbillon. En conséquence ce n'est que le tourbillon d'air qui imprime le mouvement tourbillonnant au poussier, poussier qui se mélange ainsi avec l'air de combustion mais de manière à éviter dans une grande mesure une pro- jection vers les tubes car les forces d'accélération de l'air doivent être utilisées par l'air.
Ce genre de foyer à poussier peut être encore perfectionné par une compensation mutuelle de la vitesse d'injection de l'air de combustion et de la vitesse de tirage, et ce du fait que les deux vitesses sont calcu- lées de manière que le mouvement tourbillonnant du pous- sier de charbon s'approche dans la progression du chemin de combustion de plus en plus d'un mouvement rectiligne, ainsi que le montre schématiquement la fig. 1. On a monté à l'extrémité inférieure de la chaudière 1, dont seul le profil est représenté, les tuyères d'air 2 dont les axes croisent l'axe de la chaudière. L'air en- trant adopte en conséquence un mouvement circulaire. Le poussier de charbon est introduit par la tuyère 3. Les gaz de combustion s'échappent par les tuyaux 4.
Or il est de fait connu que le tirage diminue de plus en plus
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à partir de la sortie des gaz de feu. A l'extrémité su- périeure de la chaudière, c'est-à-dire dans le voisinage de l'introduction du poussier, la vitesse du tirage est en conséquence au minimum, de sorte que la vitesse du tourbillon peut se manifester complètement. Au fur et à mesure de la descente dès particules de charbon en combus- tion, l'influence du tirage devient prépondérante. Si on .compense, d'après l'invention, la vitesse du tourbillon et la vitesse du tirage, ainsi que mentionné ci-dessus, on peut obtenir un chemin des particules de poussier con- forme à la spirale représentée, c'est-à-dire que le mouve- ment se rapproohe d'une ligne droite.
On s'assure ainsi le résultat que les particules de charbon les plus lour- des, c'est-à-dire celles qui ont besoin du chemin de com- bustion le plus long, ne sont pas projetées vers l'exté- rieur contre les parois de la chaudière mais sont mainte- nues au milieu de la chaudière et brûlent en conséquence complètement.
Pour maintenir de reniera sure la formation de tourbillon dans l'ensemble de l'espace de combustion, on peut d'après l'invention, amener sur l'ensemble de la sur- face interne de l'espace de combustion, ou sur une partie de cette surface de l'air secondaire et ce également de manière à engendrer au moyen d'ouvertures en forme de tu- yères une formation de tourbillons.
Des tuyères de ce gen- re sont désignées par 5 sur la fig. 1. On n'a représen- té que les tuyères situées dans le plan de coupe, tandis que les seules embouchures des autres tuyères sont visi- bles. En conséquence on peut, d'après l'invention, don- ner aux tuyères des dimensions telles que la vitesse d'é- coulement devienne plus faible dans la direction d'écou- lement de sortie, de sorte que la transformation du mouve- ment tourbillonnant du poussier en un mouvement
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pratiquement vertical n'est pas gênée et que le poussier ne tourne qu'autour de l'axe de la chaudière. Pour aug- menter cet effet les tuyères peuvent le cas échéant être disposées suivant un angle par rapport à l'horizontale, ainsi que représenté pour les ajutages 6.
En plus d'un tourbillonne/lent de malaxage du contenu de la chambre, l'introduction de l'air secondai- re a pour but d'éviter un dépôt des particules de char- bon sur les tubes et les-parois, Les particules de char- bon sont pressées vers l'axe de la chambre de combustion tant qu'une impulsion agit de l'extérieur sur elles. Mais il existe entre deux ajutages un espace sans pulsion dans lequel les particules de charbon peuvent être proje- tées vers l'extérieur, en raison de leur force centrifu- ge, et peuvent se déposer. Pour éviter cet inconvénient, les tuyères d'air secondaires peuvent être rapprochées sur la circonférence de la chambre de combustion à des intervalles si faibles qu'elles forment une ligne presque continue.
Dans cette disposition une impulsion agit sur les particules de charbon sur l'ensemble de la longueur de la chambre de combustion, inpulsion qui les pousse vers l'axe de la chambre. On évite en conséquence une projec- tic,n due à la force centrifuge des particules de charbon.
La vitesse à laquelle l'air sort des diverses tuyères peut être réglée de manière à diminuer dans la direction de la flamme, de sorte que le mouvement tour- billonnant de la particule en combustion se fait avec des rayons toujours plus petits et se rapproche finalement d'un mouvement rectiligne, ainsi que le montre la ligne 18 de la fig. 2. Dans certaines conditions on peut aussi dispo- ser les tuyères de tourbillonnement avec des angles d'en- trée variables en direction de la flamme de manière que l'axe des tuyères soit de plus en plus dirigé vers l'axe
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de la chambre de combustion en direction de la'flamme, conformément au mouvement tourbillonnant plus réduit de la particule en combustion.
La fig. 2 montre schématiquement une disposi- tion de ce genre. 11 désigne un foyer à cuve vertical avec chambre de combustion 12 ; 13 désigne l'arrivée de combustible ; 14 désigne les ajutages d'air primai- re ; 15 désigne la sortie des gaz de fumée, 16 l'en- tonnoir des cendres, 17 les tuyères d'air secondaire.,.
On a représenté deux rangées de tuyères, une rangée 17a avec des ouvertures de tuyères circulaires et une rangée 17b avec des ouvertures oblongues. La forme de section transversale peut être choisie à volonté pour la dispo- sition, mais il importe que les tuyères soient disposées en se suivant de si près qu'il n'existe pratiquement au- cun espace libre d'impulsion entre deux tuyères suc,cessi- ves.
La fig. 3 montre une construction de tuyères pour des chaudières auxquelles. de l'air de combustion ré- chauffé est amené de caisses collectrices d'air. Pour pro- téger contre des endommagements les embouchures saillan- tes des tuyères, qui sont particulièrement exposées à l'ac- tion du feu, elles sont fabriquées d'après l'invention en une Matière réfractaire et sont montées dans les caisses collectrices d'air.
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