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BREVET D'INVENTION 'GENERATEUR DE VAPEUR AVEC CHAUFFAGE
AU POUSSIER DE CHARBON"
Aveo l'extension etles applications toujours croissantes du chauffage au poussier de charbon, les loyens pour conserver et augmenter l'économie de ce modèle chauf- t'age ont prix égaliment un grand développement et ent conduit parfois à des constructions d'un caractère singulier.
Les préoccupations se sont portées principalement sur les moyens permettant de conserver les chambrées de com- bustion et c'est ainsi que l'on peut constater tougours de nouveaux efforts tendant, en vue du but pour sivi, à amener à un niveau spécial la finesse de broyage, le séchage
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et les méthodes de. transport, sinsi qu'à perfectionner la disposition et l'exécution des brûleur,% et des mélangeurs.
Parmi les moyens nouveaus pour augmenter la rési= stance, c'est-à-dire la durée lune chambre de conbustion, on peut memtionner l'emplei de parois refroidies, par exemple au moyen d'eau de manière que celle-ci arrive à l'état réchauffé au. générateur et serve ainsi utilement à la production de vapeur, on au moyen d'air qui est alors amené à l' état réchauf fé au foyer; dans les deux cas, ce sont bien là des moyens qui paraissent avoir une importance au ]Point de vue de l'économie thermique, mais qui ne suffisent nullement à produire l'équi- libre thremo-économique et qui constituent donc toujours une surcharge inutile dans l'installation.
Comme on le sait, la grandeur des chambres de com bustion se règle jusqu'à présent d'après leur charge et d'après la nature du.combustible -a employer; on trouve ainsi parfois des installations dans lesquelles le massif de la chambre de combustion a des dimensions qui égalent presque celles de l'antre partie du générateur, et même souvent des dimensions dupérieures L'augmentation de la capacité de la chambre de combustion a aussi pour conséquence un éoartement déterminé de calle-ci de la partie à chauffer proprement dite du généra= leur;
la zone de la température maximum se trouve dans la chambre de combustion dans laquelle doit régner une tempéra= ture d'autant plus élevée que la chambre de combustion est plus grande, et que, par suite, le trajet de la flamme est plus grand d'un point considéré dans la chambre de combustion jusqu'à la partie à chauffer du générateur; il devient donc explicable que pour obtenir une résistance spéciale de la charnu bre de combustion. on doive recourir à des moyens comme ceux indiqués plus haut.
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Avec la grandeur de la chambre de combustion, les pertes par rayonnement augmentent évidemment aussi, et il est indiffèrent à sujet qu'une grande partie de la chaleur rayonnée soit récupérée ou non.
Le choix de la grandeur de la chambre de combustion était considéré en outre jusqu' à, présent comme un moyen pour lutter contre l'inconvénient des poussières qui est inhérent à la plupart des foyers au. poussier de charbon; accessoirement les. efforts mentionnés au début tendent à l'obtention d'une finesse de broyage déterminée.
La disposition inéconomique par elle-même des chambres de combustion de granoe capacité employées jusqu'à présent nécessite dans une certaine mesure les dispositifs les plus rationnels pour l'aménage, le mélange et le réglage du. combustible et de l'air comburant.
Tous ces inconvénients sont supprimés par le système qui fait l'object de la présente invention et que la fig. 1 du dessin annexé montre à titre d'exemple.
Il est à remarquer tout d'abord que ce système ne comporte pas une chambre de combustion spéciale dans la sens de la signification attachée jusqu'à présent à cette expression.
Le combustible est amené seulement par en tuyau unique a; il arrive à la vitesse voulue, o'est-à-diro que la quantité d'air nécessaire au transport du combustible (pousier de charbon) est augmentée dès le début de telle façon qu'une admission spéciale d'air secondaire est inutile; le brûleur reçoit donc une exécution extrêmement simple; il est situé au milieu entre deux corps de générateurs ou bien, comme le montre la Fig. 2, il est disposé centralement par
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exemple entre trois ou. encore un :plus grand nombre de corps ou enfin, comme le montre la Fig. 3, il se trouve au. centre d'une construction de générateur à base circulaire.
On n'a à tenir compte ni de la finesse de broyage ni du séchage spécial du poussier de charbon, car la pression pour le transport au. moyen de l'air peut être augmentée à colon? té, et.une vitesse de sortie du brûleur dans la capacité b, vitesse qui pourrait être oonsedérée comme trop grande, ne peut être qu'utile au. système, car le combustible vient frapper ainsi la poche à scories et à cendres désignée par c, de forme inclinée ou de toute autre forme favorable au rayon= nement de la chaleur.
Dans le cas par exemple ou. la marche est conduite pour donner des scories liquides, les particules grossières de combustible venant flotter sur les scories subissent une combustion complémentaire totale, tandis que les particules fines de combustible subissent déjà dans le trajet intermé= fiaire le processus-connu de la distillation et 4e la combu= stion complète. Tous dispositifs destinés, comme on le sait, à empêcher les scories de s'agglutiner an pelotes ou blocs, deviennent inutiles en raison du maintien à l'état liquide des secorise.
L'énergie inhéreente au jet du. mélange de combustib- le et d'air par suite de sa grande vitesse chaise aussi les- particules les plus fines dans la capacité b en sens contrai= re du tirage de la cheminée, et finalement, dans les généra= teurs à deux parties, il se produit une simple division de l'axe de flamme, tandis que dans les systèmes à plusieurs corps, il se produit un retroussement ou inversion de la flamme dirigée de plusieurs côtes.
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Dans oe trajet suivi par la flamme, les impuretés de la flamme qui doivent se déposer sont séparées de la maniè= re la plus simple, et cette séparation est encore secondée par le fait que le jet de flamme, avant d'invertir sa direction, vient d'abord en contact intime avec le bain de scories et ciue ce n'est que le jet de flamme inverti et ascendant, débar= rassé des cendres et des scories, qui arrive au génorateur.
Le tuyau a est, de préférence, déplaçable dans le sens de la hauteur, moyen qui permet de régies à volonté outre les vitesses de sortie du brûleur, la zone de la tempé= rature maximum.
Un autre avantage de ce mode de chauffage consiste dans l'effect connu de ces flammes à inversion, d'après lequel le mélange de combustible et d'air subit un réchauf- tage; le tube d'admission (le brûleur) est englobé pour ainsi dire dans cette zone de réchauffage, mais il reste protégé car, par suite du mélange frais d'air et de combu- stible arrivant constamment, il se produit de l'intérieur un refroidissement extrêmement efficace.
L-avantage principal de ce mode de chauffage consiste cependant dans le fait que la température est considérablement inférieure à oelle qui doit être entre= tenue dans les chambres de combustuion d'autres systèmes, et qu'elle ne peut donc pas attaquer les parois intérieures de la chambre de chauffage, qui wxistent encore dans le système à deux chaudières montré à titre d'exemple dans la fig. 1.
Dans le système à plusieurs chaudières, ces parois internes de la chambre de chauffage prennent des dimensions toujours plus réduites et, enfin, dans la chaudière cirou-- laire, elles disparaissent complètement.
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Grace à ces moyens, les pertes üar rayonnement et, dans une mesure égale, les frais d'entretien de tout le géné= râleur sont réduits à un minimum.
Les autres avantages oonsedérables que présente ce système en ce sens que l'on n'a plus à attacher au broyage et au séchage la môme importance que jusqu'à présent et enfin, que l'amende du combustible est rendue possible à l'aide de la quantité totale d'air nécessaire à la combustion compléte, apparaissent avec unee évidence telle qu'il est inutile d'y insister spécialement.
Il est bien entendu Que ce mode de chauffage peut être employé avec tout combustible voulu., so= lide, liquide ou. gazeux, et même avec des combustibles riches de haute qualité, l'inversion de la flamme exerce une influence absolutement favorable en raison du réchauffage, du brassage, et, par suite, de la combustion la plus rationelle, sans que l'amenée et l'introduction du combustible crée dans ces cas des complications spéciales, Far exemple, dans le cas de l'emploi de combustibles gazeux ou liquides, il suffit de les faire arriver séparément de l'air comburant et de les admet tre dans la chambre de chauffage au moyen de tubes brûleurs simplement emboîtés les uns dans les autres.
Dans le cas où l'on travaille alternativement ou. avec un mélange de gaz de haut-fourneau et de poussier de charbon par exemple, le brûleur doit recevoir une exécution répondant à ce but; l'entrée du. brûleur reste cependant invaria lement dans la position montrée au dessin..
Il convient de faire remarquer que l'emploi de la fla flamme à inversion est déjà connue dans l'industrie du chauf= fage. Dans le cas présent, on fait application de ce principe pour le chauffage des générateurs, et cela pour une intro-
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duotion et une conduite bien déterminées de la flamme et pour la séparation des scories et des cendres.