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"FOYER A RIDEAU DE VAPEUR"
L' invention se rapporte à unfoyer à rideau de vapeur, e'est à dire à un foyer dans lequel, pour provoquer une com- bustion sans fumée, il est fait usage d'un rideau de vapeur qui domine l'air introduit au-dessus de la grille dans la boi- te de foyer. D'aprrès l'invention il est prévu au-dessus de la tête à tuyèresà vapeur produisant ce rideau de vapeur, une couverture qui empêche, sur une longueur du parcours des jets de vapeur, la déviation vers le haut de la vapeur ou de l'air.
Cette c ouverture peut être construite de diverses façons On peut employer à cette fin une plaque spéciale raccordée à la porte du foyer ou bien on peut employer comme couverture la paroi supérieure de l'ouverture de la porte ou la partie supérieure de la paroi dans les ouvertures de porte rondes,
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et à cette fin la tête à tuyères à été disposée à l'inté- rieur de la profondeur de l'ouverture de la porte de foyer. éventuellement, on peut combiner ces deux dispositions en continuant la couverture en partie sur la paroi supérieure de l'ouverture de la porte et en partie par une plaque raccordée à cette ouverture.
Grâce à cette couverture on obtient que l'air introduit au-dessus de la grille ne puisse pas passer et s'échapper entre les divers jets de vapeurs sortant de la tête à tuyères et qui, immédiatement après leur sortie des tuyères lais sent enco- re entre eux des espaces libres, sans qu'ils se soient mélan- gés avec les gaz de chauffe. Par suite de la disposition de la couverture, l'air introduit au-dessusde la grille est empê- ché de s'échapper et doit renter sous le rideau de vapeur ou se mélanger avec la vapeur. La combustion de fumée peut encore considérablement être améliorée en donnant au rideau de vapeur une position entièrement déterminée par rapport au lit de combustible.
Dans ce but on donne à la couverture déjà mention- née une inclinaison éventuellement réglable par rapport à la coue che de combustible, telle qu'en collaboration avec la tête à tuyères qui peut également être inclinable, elle conduise le rideau de vapeur précisément sur lespointes des flanmes, ce qui fait que l'air empêche par le rideau de vapeur de monter directement, est contraint de se mélanger avec les gaz de chauf- fe dans la zône de température maximum de combustion, formée par les pointes des flammes.
A titre d'exemple, l'objet de l'invention est représenté au dessin annexé, dans son application à un foyer de locomo- tive, en coupe longitudinale dans la figure I et en plan sché- matique dans la fig.2: il y a lieu de noter toutefois que loin- vention peut s'appliquer toutefois à des foyers de tous autres genres.
La boite à feu est délimitée par la paroi contenant la
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porte T, la paroi à..,tu as.l::: $'et les deux paroi.s latérales j?
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ainsi que par le ciel D. Dans la boite à feu pénètre à travers l'ouverture de la porte du foyer la tête à tuyère A alimentée par la vapeur. Cette tête à tuyères se trouve à peu près à la hauteur du bord supérieur de l'ouverture de la porte O. Immé- diatement au-dessus de la tête à tuyères ± est prévue la cou- verture B. qui se relie à l'ouverture de la porte 0.
Au lieu de disposer la tête à tuyères L comme il vient d'être décrit, immédiatement en avant de l'ouverture de la porte, on pourrait aussi la disposer dans cette ouverture même, comme il est indiqué en pointillé dans le dessina Dans ce cas on pourra fréquemnent éviter l'emploi d'une plaque de couverture spéciale B. , les bords de l'ouverture de la porte formant lui-même la couverture. Si on ne recule pas la tête à tuyères complètement jusqu'au côté extérieur de l'ouverture de la porte, mais qu'on la dispose à peu près à l'endroit A", la paroi supérieure de l'ouverture de la porte ne sera géné- ralement pas suffisante pour former une couverture de la lon- @leur nécessaire.
Il serait recommandable alorsde prévoir encore une plaque de couverture, même petite.
La couverture décrite empêche avec une certitude absolue que l'air insufflëpar l'ouverture de la porte du foyer se di- rige simplement vers le haut par l'effet du tirage, sans avoir contribué à la combustion. Le danger de ce tirage libre existe principalement dans le voisinai immédiat ce la tête à tuyères car en cet endroit les jets de vapeur sortant des trous de la tête à tuyères 1 ne se sont pas encore suffi- samment détendes pour se rejoindre entre eux, ce qui fait qu'il reste encore de l'espace libre entre les divers jets, et que l'air peut s'élever facilement entre eux.
Par l'emploi de la couverture selon l'invention ce libre passai de l'air ne peut pas se réaliser car d'une part elle diminue la tendance de l'air à s'élever et ce qui subsiste de cette tendance ne peut plus avoir pour conséquence qu'un mélange de l'air avec la vapeur
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sortant des tuyères, mais non plus un libre échappement de l'air .
En outre le rideau de vapeur lui-même est contraintpar la cou- verture à suivre tout au moins dans une partie de son trajet une direction exactement déterminée, dont il n'est pas dévié non plus par le tirage.
Or il est très important de pouvoir donner au Rideau de vapeur une direction exactement déterminée, c'est à dire une position déterminée au-dessus de la couche de combustible, parce que dansbeaucoup de cas ce n'est qu'ainsi qu'on peut ob- tenir une combustion réellement complète de la fumée.
On a trouvé notamment que la combustion de fumée se produit le mieux lorsque l'air insuflé par dessus la grille e st mempêché de s'élever par le rideau de vapeur et est contraint à se mélanger avec le gaz de combustion dans la zône de température maximum formée par la pointe des flammes, D'après l'invention se résultat est obtenu en dirigeant le rideau de vapeur exactement un peu au-dessus des pointes de flammes, ce qu'on peut facilement obtenir par l'action combinée de la couverture et de la tête à tuyères. En dirigeant ainsi le rideau de vapeur, tous les gaz combustibleset ceux générateurs de fumée,sont misen combustion, ce qui empêche la formation de fumée.
Par sui.te de ce que le ri- deau de Vapeur est nain tenu à la hauteur voulue au-dessus de la couche de combustible, les gaz combustibles chassés du combus- tible par son échauffement, et particulièrement les hydrogènes carbonés peuvent se dégager assez librement et trouvent dans la couche insuflé sous le rideau de vapeur, suffisamment d'oxygène pour produire leur combustion, combustion qui s'étend aux fines particules de charbon et à la vapeur de goudron dégagés par le combustible. Tl ne peut donc plus se produire de forma- tion de fumée par suite de manque d'air ni que l'air passe sim- plement au-dessus des flammes sans se mélanger avec les gaz com- bustibles.
La hauteur h à laquelle le rideau de vapeur doit être réglé n'est évidemment pas la même dans tous lescas, mais dépend du combustible employé, c'est à dire que le rideau
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de vapeur devra, être placé d'autant plus haut qu'on emploiera un combustible à flammes plus longues.. Pour pouvoir réglerle foyer pour divers combustibles, il est avantageux de faire la tête à tuyères ¯ réglable en hauteur et préférablement aussi angulaire- ment ,ce qui n'est pas montré au dessin. De même on disposera la plaque de couverture de telle façon que son inclinaison puisse être modifiée.
Selon la manière en laquelle le combustible sera placé, on choisira les endroits ou les divers jets de vapeur rencontrent les parois latérales et la paroi postérieure de la boite à feu, à des hauteurs semblables ou différentes. Dans l'exemple d'exécution représenté, le rideau de vapeur s'abaisse légèrement vers la paroi à tubes R de la boite à feu c'est à dire que la hauteur h est un peu plus grande dans le voisinage de la porte Tque -- près de la paroi à tubes R.
On a trouvé en outre que la formation habituelle jusqu'à présent des rideaux de vapeur de façon qu'ils s'étendent sur toute la couche de combustible en he laissant libre tout au plus que les coins de la section de la boite à feu, ou qu'il recouvre le milieu de la couche de combustible, ne convient pas dans de nombreux cas .D'après la présente invention, le rideau de vapeur qui est de préférence forcé cornus on l'a dit, de prendre une direction déterminée dans une partie de son parcours, par la couverture disposée au-dessus de la tête à tuyères, est constitué de manière à consister en deux parties X-Y qui laissent entre elles au milieu de la boite à feu depuis la porte jusqu'à la paroi tubulaire, une zône S. exempte de rideau de vapeur.
Ces deux rideaux de vapeur séparés l'un de l'autre sont en outre formés de manière que leur action aspirante s'exerce uniformément sur l'air de combustion de toute la couche de com- bustible. Ce résultat est obtenu par l'effet que les perforations dans la tête à tuyères pour les divers jets de vapeur sont calculées proportionnelement au trajet à parcourir par ces derniers, c'est à dire que les perforations sont d'autant plus
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larges que l'écartement entre le point de rencontre du jet de vapeur sortant de cette perforation et la paroi de la boite à feu, est plus long. Dans ce but la, tête à tuyères A ne présente pas de perforations en son milieu, tandis qu'il est prévu par exem- ple six perforations sur chacun des deux côtés.
De ces perfora- tions sortent les jets de vapeur dans les lignes de direction, représentée s en pointillé qui sont désiréespar s1,s2,s3,s4,s5
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et s6, ou J 2' 3' 4' 5' 6'
Les jets de vapeur s1 -s6 du rideau de vapeur 1 et les jets de vapeur s1' s6' du rideau de vapeur 1. diffèrent de force entre eux et ce d'autant plus qu'ils ont a parcourir un trajet plus long avant de rencontrer une des parois de la boite à feu. Par suite les perforations de la tête à tuyères pour les jets s5 et s5' sont les plus grosses puis suivent en ordre décrois-
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sant les perforations pour les jets s6 et s61, et 54', 9 s et s3' s2 et s2',tandis que les perforations peur les jets. sl et s1'sont less pluminimes.
Dans beaucoup de cas, par exemple lorsque la boite à feu possède une grande superficie de base en peut éventuellement prévoir dans le milieu de la zône Z exempte de rideau de vapeur un jet de vapeur très faible.
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R F V P N D 1 C A T 1 0 N S ...:J¯---------- ------- - ==== ---
I) Foyer à rideau de vapeur caractérisé en ce qu'au dessus de la tête à tuyères à vapeur il est prévu une couverture qui empêche sur une partie du parcours des jets de vapeur, que de la vapeur ou l'air soufflé par dessus s'échappent par le haut.