<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements 'aux générateurs,'de vapeur.
Cette invention est relative à des perfectionnements dans la production.. de vapeur par l'emploi de combustible en suspension ou en division et elle est particulièrement appli- cable lorsque le combustible se trouve à l'état finement di- visa comme par exemple le charbon ou le coke pulvérise.
L'invention est décrite ci-dessous dans son application à la combustion du charbon pulvérise. On a proposé d'intro- duire du charbon pulvérisé de bas en haut à travers le fond d'une chambre de combustion. Ce mode d'introduction du combus- tible a donné lieu à des difficultés par suite de la formation
<Desc/Clms Page number 2>
entre les tubes de la chaudière de véritables nids, dont des inconvénients sont bien connus dans le métier.
Cette difficul- té est due en grande partie au fait que le combustible est admis à peu prés dans la direction du tirage, ce qui a pour effet non seulement d'occationner des certes sérieuses dans le rendement du combustible mais aussi de provoquer une com- bustion dans le faisceau tubulaire et de contribuer par d'au- tres facteurs encore à la formation ou à l'accumulation sur les tubes de dépôts créant une obstruction. On a également proposé d'introduire le combustible horizontalement de manie- re à produire une flamme s'épanouissant largement dans le sens vertical, mais ce système est criticable pour des rai- sons à peu près semblables.
L'un des buts de cette invention est d'éviter les diffi- cultés inhérentes à l'introduction du combustible de bas eu haut et dans ce but, le combustible est admis dans le fond ou prés du fond de la chambre de combustion de telle manière qu'il est essentiellement dirigé vers les côtés de cette dernière de faqon à produire une flamme en forme de champignon.
Ceci peut, dans certaines conditions de fonctionnement, notamment lorsqu'on force la marche de la chaudière en vue dtobtenir une vaporisation intense, occasionner la destruction des parois réfractaires. Un autre but de l'invention est de vaincre cette difficulté.
L'invention a encore pour out d'éviter la destruction lu brûleur, celui-ci étant à cet effet convenablement refroidi.
Suivant la disposition préférée, le brûleur ne peut plus être obstrué par le dépôt d'imbrûlés dans son voisinage, par- ce qu'il fait saillie bien au-dessus du fond ou du sol de la chambre de combustion et que des tuyaux réfrigérantssont pla-
<Desc/Clms Page number 3>
cés au-dessus du fond, de préférence approximativement du niveau de l'extrémité supérieure du brûleur et à des distan- ces relativement grandes les uns des autres de manière que les imbrûlés tombant sous l'action de la pesanteur puissent passer librement entre eux pour se déposer finalement sur le fond de la chambre de combustion.
L'invention a pour objet une disposition de caractère simple et susceptible, si on le désire, d'être standardisée dans de larges limites, de façon que des installations de chaudières existantes puissent être transformées rapidement et efficacement en des installations de grand pouvoir de va- porisation.
Les dessins annexés représentent l'invention.
Fig. 1 est une coupe verticale à travers un foyer de chaudière montrant l'application de l'invention à une chau- dière existante du type horizontal,
Fig. 2 est une coupe transversale partielle suivant la ligne 2-2 Fig. 1.
Fig. 3 est une vue schématique représentant une modifi- cation d'un détail de l'invention, et
EMI3.1
Fig. 4 est une coupe V81':t h:...i.l8 montrant uiiio aWi,x L'ut'IlI' d'exécution de l'invention,
En se référant aux Figs. 1 et 2, l'invention va être décrite dans son application à la transformation d'une ins- tallation de chaudières existante, bien qu'il doive être en- tendu, évidemment, qu'une nouvelle installation peut être construite d'unemaniére semblable. 7 est une chaudière tubu- laire du type horizontal, en-dessous de laquelle est aménagée la maçonnerie réfractaire 8 portée par une construction métal- lique appropriée.9. La maçonnerie réfractaire supporte de préférence la chaudière.
@
<Desc/Clms Page number 4>
' En dessous de la maçonnerie 8' se trouve un ensemble d'é- léments désigné par A. Cet ensemble comprend: une paroi 10, de préférence circulaire, en matière réfractaire et de cons- truction relativement légère; le cercle de tubes 11 a peu près verticaux exposés a la flamme, dont les extrémités su- périeures passent à l'extérieur à travers la paroi 10 prés du
EMI4.1
t30It1oFE3t -de cette dernière et dont les extr',3r,lit,JJ 1..1..:;1'1. rn; sont raccordées à un collecteur courbe 12; l'écran de , 5i6...1.:: dans son ensemble par b;
le brûleur désigné dans son ensemble par c, et des tubes de descente et des tubes de montre ap- propriés, qui seront décrits avec plus de détails ci-dessous La paroi 10 et les tubes 11 délimitent une chambre de com- bustion en-dessous de la maçonnerie 8, qui en constitue, en réalité, le prolongement.
Le Tond 13 de la chambre de combustion affecte de pré- férence une forme de trémie, comme c'est représenté, pourvue d'un certain nombre d'orifices de décharge 14 réglés par des vannes pour l'évacuation des imbrûlés, Une colonne réfractaire creux 15 s'élève au-dessus du fond au centre de ce dernier; à l'intérieur de cette colonne se trouve le brûleur c, et les
EMI4.2
colll10toUt'U cJour1Jolj 16 1 1'ér,rci é sont supporta per 1.1. colonne. Une couronne de bouts de tubes 17 relie .les collec- teurs 16 à des collecteurs semblables 18 et supportent en
EMI4.3
même temps ces derniers à une distance convenable des tirei..1,.,r....
Des tubes 19, assez fortement écartés les uns des autres dé- bouchent des collecteurs 18, et s'étendant radialement vers l'extérieur, aboutissent, à leur extrémité externe, dans les collecteurs courbes 12. Des tubes semblables 20 partant des collecteurs 16 s'étendent radialement vers l'extérieur pour aboutir aux collecteurs 21 situés. à l'extérieur de la chambra de combustion.
<Desc/Clms Page number 5>
Des boites de jonction 22 - de préférence arquées - sont disposées à des intervalles déterminés autour de la chambre de combustion au-dessus des collecteurs 21, et sont raccordées à ces derniers par des bouts de tubes 23. Les boites de jonc- tion sont reliées par un ou plusieurs tubes de descente 24 àf une chambre d'eau de la chaudière telle que la partie infé- rieure des collecteurs 25 de cette dernière. Les tubes de descente 24 sont formes ou disposés de telle manière qu'en pratique, l'eau descendant a la même distance à parcourir des collecteurs 25 à chacune des boites de jonction.
Les extrémités supérieures des tubes 11 aboutissent dans des collecteurs arqués 26 qui sont à leur tour raccordés par des tubes 27 des boites de fonction 28 semblables aux boîtes de jonction 22. Les boîtes de jonction 28 sont raccordées par des tubes de montée 29 à un point convenable de la chaudière principale, comme par exemple les collecteurs 30 de cette dernière, les tubes de montée 29 étant disposés de telle ma- nière que la vapeur doit parcourir la même distance peu près entre, chacune des boites de jonction 28 et les collec- teurs 30.
La circulation se fait comme l'indiquent les flèches.
Les bouchons de nettoyage 31 des collecteurs 12 sont acces- sibles de l'extérieur. On peut accéder aux bouchons de net- toyage 32' des collecteurs 18 et aux bouchons 34 des collec- teurs 16 en soulevant l'enveloppe 33 du brûleur qui est sus- pendue par son extrémité supérieure aux collecteurs 18. Tous les autres collecteurs, boites et bouchons se trouvent à l'extérieur de la chambre de combustion et sont, par consé- quent, facilement accessibles.
Le brûleur e peut être de toute construction désirée, susceptible d'injecter le charbon pulvérisé tangentiellement
<Desc/Clms Page number 6>
vers les parois latérales de manière à produire la flaire en forme de champignon indiqué sur la Fig. 1.
Le brûleur repré- sente comprend l'enveloppe 33, déjà mentionne, et la tuyère
Le charbon est amené à cette dernière par un courant d'air et est projeté à l'extérieur de la manière décrite, en se mélangeait a la proportion, voulue d'air nécessaire a la combustion, introduit de préférence par l'enveloppe 33. cet air peut être amené sous pression par un ventilateur non re- présente et peut provenir d'un réchauffeur d'air non représen- té.
La. flamme en forme de champignon produite par le brûleur possède manifestement une chaleur très intense et, considérée verticalement, elle est relativement étroite. Cela présente les avantages suivants: une meilleure transmission de chaleur par rayonnement est assurée; le combustible n'est pas injecté dans la direction du tirage, et la combustion est complète à l'intérieur de la chambre de combustion, de sorte que les pertes de rendement du combustible, dans la chaudière sont négligeables et la fondation de nids d'abeilles est empêchée.
La chambre de combustion est délimitée en premier lieu par des tubes exposés soumis à la chaleur rayonnante et on obtiens donc un grand pouvoir de vaporisation. En outre, la formation d'uns flamme de grande chaleur donne lieu une transmission calorifique plus élevée. D'autre part, on peut maintenir un degré de combustion plus élevé sans perte appréciable ie poussier, par exemple 260.000 à 315.000 colories par mètre cube de chambre de combustion.
On peut ainsi employer une chambre de combustion de capacité relativement petite et obtenir un pouvoir de vaporisation élevé dans une chaudière relativement réduite.
<Desc/Clms Page number 7>
Les tubes 11 protègent la paroi 10 même si, lors d'une combustion violenta, la flamme arrive à les lécher. Les tubes n'étant verticaux, peuvent évacuer rapidement la vapeur des tubes 19 de l'écran, ce qui conjointement avec la hauteur d'eau des tubes de descente assure une circulation rapide à travers les tubes 20 et 19, empêchant le brûlement de cés derniers tout en assurant les profits d'une circulation plus rapide à travers toute la chaudière. Les tubes 11 sont de pré- férence munis d'ailettes.
L'écran composé des tubes 19, 20 exerce en raison de sa disposition une action réfrigérante très appréciable au centre, autour du brûleur qui est par conséquent protégé. Les particules non brûlées passent librement entre les tubes 19 et 20 et se déposent dans le fond en forme de trémie d'ou elles peuvent être enlevées de temps à autre.
L'ensemble A peut dans une grande mesure être composé de pièces standardisées, ce qui tend à simplifier et à réduire le prix de la fabrication, de la construction et du montage.
Si on le désire, les tuyaux 17 et 20 et les collecteurs 16 peuvent être supprimés et les tubes de descente 24' être raccordés directement aux collecteurs 18, comme c'est indiqué sur la Fig. 4.
Au lieu de cette dernière construction, il peut être désirable dans certains cas, de disposer les tubes de l'écran comme le montre la fig. 3.
La disposition est aussi particulièrement applicable à des chaudières 'basses ou à des installations où. la chambre d'eau utile est faible, car elle permet d'employer une cham- bre de combustion peu profonde.
<Desc/Clms Page number 8>
La, Fig. 4 montre un-? chaudière formant foyer c'est-a-dire une chaudière aménagée de manière à délimiter sa propre cham- bre de combustion. Comme c'est représenté la chambre offre en coupe transversale une forme rectangulaire au lieu l'une forme circulaire. Cette disposition et d'autres à cotes droits sont plus économiques. Le ou les brûleurs pouvait. Stre liapo- séa comme ci-dessus, ou de toute autre manière, pourvu qu'ils produisent une flamme (-)Il t'orme de champignon susceptibl; de réduirela poussière et les pertes de gaz combustible.
R E V E N D I C A T I 0 N S.
1.- Procédé pour brûler du combustible en. suspension dans une chambre de combustion de chaudière dont les côtés sont pourvus de tubes exposés à la flamme, faisant partie du CI rouit de circulation de la chaudière, consistant à intro- duire le combustible et l'air au fond de la chambre le telle manière qu'il se produit une flamme en forme de champignon dont l'axe est pour ainsi dire vertical.
2. - Dams une une chambre de combustion doat le s cotes sont garnis de tubes exposés à la flamme et faisant partie du circuit de circulation de la chaudière et un brûleur situé à la partie inférieure de la chambre et destina à pro- duire une flamme en forme de champignon, dont l'axe est appro- ximativement vertical.