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Dispositif pour amener l'air secondaire dans les foyers
La présente invention a pour but d'améliorer la oombus- tion du charbon dans les foyers brûlant le charbon sur gril- le, tels que locomotives et analogues, et de réaliser ainsi une sérieuse économie sur la quantité de charbon à brûler.
Il est connu que, afin d'obtenir le meilleur rendement thermique, il faut introduire dans le foyer environ 10 m3 d'air par kil, de charbon, et en règle générale ce volume d'air est porté à 12 m3, même davantage de façon que l'air nécessaire soit en excès et ce pour éviter la production d'oxyde de carbone (00). Ce résultat est atteint si la cou- che de combustible sur la grille est d'épaisseur appropriée; mais dès que la couche est plus épaisse, et quoi qu'on fasse, l'air rencontre de la résistance pour traverser cette couche; la quantité qui passe devient ainsi insuffisante et il s'en- suit que l'acide carbonique (002) produit en premier lieu, passe sur du charbon incandescent où il se transforme en 00 d'après la formule chimiqueCO2 + 0 égale 2 CO.
Cette transformation a lieu aveo absorption des 2/3 des calories
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produites lors de la formation du 002.
En effet, un kil. de charbon PUR brûlé dégage: A.- à l'état d'acide carbonique CO2 8.108 calories B.- à l'état d'oxyde de carbone 00 2.425 calories ---------------- soit une diminution du rendement thermique de 5.683 calories.
Lorsque la nécessité de produire une forte chaleur exige d'emmagasiner de grandes quantités de combustibles dans le foyer, la couche devient d'autant plus épaisse sur la grille. Dans ce cas, on a recours au tirage forcé en soufflant sous la grille ou par aspiration pour éviter la production d'oxyde de carbone.' Ce mode de chauffage n'est pas sans inconvénient; en effet, le tirage forcé qu'il soit sous la grille ou par aspiration(le cas des locomotives), entraîne à l'extérieur une quantité appréciable de poussières de charbon non brûlées. On peut se rendre compte des per- tes en combustible provenant de ce chef sachant que la gran- de Centrale Electrique de Genviller projette dans l'atmos- phère environ 40 tonnes de poussières de charbon en 24 heures.
Ceci résulte d'une expertise provoquée à la sui- te des nombreuses plaintes des maraîchers des environs d'Ar- genteuil.
Les mêmes pertes en combustible se produisent avec les locomotives. Ici la difficulté est plus grande pour établir le pourcentage de perte, la locomotive ayant semé son poussier de charbon tout le long de la voie ferrée.
Une autre parte de chaleur, pas la moindre, provient de la distillation du combustible frais jeté dans le foyer.
Comme remède à ces trois sources de pertes de calories on a imaginé l'introduction d'air secondaire dans le foyer de différentes façons, cet air venant se mélanger aux gaz de combustion. En règle générale les résultats furent de très peu d'importance pour deux raisons :
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,il.- l'oxyde de carbone CO ne brûle qu'à une tempéra- ture minimum de 800 degrés;
B. - l'air secondaire entrant dans le foyer à trop basse température refroidit les gaz au-dessus da combus- tible.
La présente invention se rapporte à un dispositif pour amener l'air secondaire dans les foyers de locomoti- ves et autres à tirage forcé, caractérisé par un tube distributeur logé dans le foyer et lançant de l'air chaud à contre-courant des gaz dans la zone de combustion.
Le tube distributeur est raccordé à une tuyère logée dans le corps de la chaudière et laquelle prend l'air frais sous pression à sonbbut antérieur,le bout antérieur de cette tuyère portant un pavillon dont l'ouverture est tournée dans le sens de la marche de la locomotive. L'ali- mentation de la tuyère peut s'opérer également à l'aide d'un ventilateur.
Au dessin annexé est représentée, à titre d'exemple, une forme de réalisation de la présente invention. Dans ce dessin:
La fig.l est une vue on élévation de face de l'inté- rieur du foyer et dans lequel se trouve appliqué le dis- positif d'amenée de l'air secondaire faisant l'objet de la présente invention.
La fig.2 est une coupe partielle suivant A-B de la fig.1, montrant un mode d'application avec prise d'air par pavillon localisé sous une locomotive.
La fig.3 est également une coupe suivant A-B de la fig.l, montrant seulement un foyer et l'introduction au tube d'amenée d'air frais flans le tube à fumée. a représente le foyer, b et c les tôles tubulaires, d la boîte à fumée, e les tubes a fumée.
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Dans deux ou plusieurs tubes à fumée e, sont logées des tuyères f lesquelles passent par la boîte à rumée d pour présenter en-dessous de la locomotive un orifice d'entrée sous forme de pavillon par exemple.
L'autre extrémité de la tuyère f est logée dans le foyer et deseend le long de la tôle tubulaire b jusqu'à une distance appropriée de la grille h pour y recevoir un tube distributeur 1.
Le tube distributeur 1 est pourvu d'ouvertures 1 par où arrive l'air secondaire à température élevée qui est lanoé dans le foyer à contre-courant des gaz de combustion et de distillation.
Pour obtenir un brassage convenable des gaz combusti- bles et pour avoir une répartition aussi régulière que possible de l'air secondaire dans le foyer,.des tubes latéraux k-k' peuvent être connectés au tube i; ces tubes k-k' sont également percés d'ouvertures de sortie j.
Fonctionnement : L'air frais s'engouffre dans le pavil- lon g, cet air 'suit la tuyère f logée dans le corps cylin- drique de la chaudière, pour aboutir au tube distributeur i et éventuellement aux tubes latéraux k-k'.
Le long de son parcours l'air circule à l'encontre du courant des fumées. L'air secondaire s'échauffe et ar- rive dans le foyer à une température élevée, où il se mé- lange aux fdmées renfermant des gaz combustibles et du poussier de charbon en suspension.
L'air secondaire apporte dans le foyer un supplément d'oxygène à l'endroit propice pour favoriser la combustion complète: de l'oxyde de carbone (00), des gaz de distilla- tion et des poussières de charbon.
Le pavillon peut être remplacé par un ventilateur et principalement pour les chaudières fixes.
L'invention présente les avantages suivants :
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1 Suppression des fumées - 2 Atténuation des incon- vénients provenant de la projection à l'extérieur des pous- sières de charbon - 3 Rendement thermique fortement augmen- té - 4 Economie très appréciable à réaliser sur le combus- tible.
L'invention a été décrite et illustrée à titre purement indicatif et nullemént limitatif et il va de soi que de npmbreuses modifications peuvent être apportées à ses dé- tails sans s'écarter de son esprit.