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Perfectionnements aux poêles à accumulation de chaleur, chauffés au combustibleliquide ou gazeux.
Il est bien connu que dans les poêles à accumulation de chaleur, chauffés à l'aide d'un combustible solide, spé- cialement le coke, l'anthracite ou autre combustible riche en carbone, les gaz brûlés se chargent d'anhydride carboni- que au point de devenir trop pesants pour permettre un bon tirage dans la cheminée. On a obvié à cet inconvénient par l'addition d'air chauffé au préalable à une température suf- fisamment élevée pour alléger appréciablement ces gaz brûlés, et on a obtenu de cette manière une différence de poids spé- cifique suffisante pour assurer un tirage susceptible de les faire monter dans la cheminée. Ce procédé ne peut être appli- @
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que toutefois que lorsque le combustible estriche en car- bone.
Cette difficulté ne se présente pas lorsqu'on uti- lise comme combustible de l'huile, du gaz d'éclairage ou autre combustible liquide ou gazeux;, étant donné que tous les combustibles de ce type, susceptibles d'être utilisespour le chauffage de poêles à accumulation de chaleur, sont rela- tivement pauvres en carbone et dégagent de ce fait des gaz brûlés appréciablement plus légers que l'air. On a constaté toutefois que les poêles de ce genre présentent divers autres désavantages, que la présente invention a pour but d'écarter.
Du fait que tous les combustibles liquides;, sans exception, sont riches en hydrogène et à cause de la combus- tion lente et parfaite, avec un excédent d'air faible ou nul constituant la caractéristique principale des poêles à feu continu, du type à accumulation de chaleur, leurs gaz de fumée contiennent une proportion d'eau plus appréciable qu'on ne le constate généralement.
Ce pourcentage élevé d'humidité est nuisible en lui-même, mais les conditions sont rendues plus défavorables encore lorsque, outre cette humidité, les gaz de fumée dé l'huile ou du gaz contiennent pa.rfois d'au- tres substances. Presque tous les gaz et certaines des huiles qu'on emploie en pratique, contiennent des combinaisons de soufre. 'Lorsque celles-ci sont brûlées, il se forme de l'eau, ainsi que du pentoxyde de soufre 5205. Toutefois, ce gaz ne peut exister qu'à des températures très élevées. D'autre part, le grand avantage des poêles du type à, accumulation de cha- leur consiste en leur économie de combustible, due au fait qu'on utilise sensiblement toute la chaleur des gaz perdus avant de leur permettre de s'échapper par la cheminée.
Ces gaz sont¯donc relativement froids lorsqu'ils passent dans la
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cheminée. A cette faible température, le pentoxyde sulfurique se décompose en anhydride sulfurioue en dégageant de l'oxygène, ou bien il se combine à l'eau, et forme avec celle-ci de l'acide sulfurique et une quantité moléculaire également im- portante d'anhydride sulfurique. Le genre de réaction qui se produit dépend entièrement de ce que le pourcentage d'eau contenu dans les gaz de fumée est, ou non, suffisamment élevé pour assurer la condensation de l'eau. Dans le premier cas différentes réactions chimiques ont lieu, dont le résultat est de convertir le pentoxyde sulfurique instable en combi- naisons plus stables.
Parmi ces réactions chimiques, on peut noter spécialement la. suivante: S205 + H20 = H2S04 + SO2
L'eau qui se condense donc en premier lieu sur les parois de la cheminée est consommée ultérieurement, pour for- mer de l'acide sulfurique proportionnellement à la quantité de pentoxyde sulfurique disponible. L'eau et l'acide sulfu- rique, ce dernier plus activement encore, contribuent à dé- tériorer en très peu de temps la maçonnerie de la cheminée et du poêle.
L'eau se condense donc au point de rosée, et de l'acide sulfurique se forme si le pentoxyde sulfurique ne s'est pas encore décomposé. Il est donc important que la température des gaz de fumée ne tombe pas au point de rosée pendant qu'ils se trouvent encore dans la cheminée. On peut atteindre ce but, soit en opérant de manière que les gaz pos- sèdent une température sensiblement plus élevée au sommet de la cheminée, soit en abaissant le point de rosée. Suivant la présente invention, on abaisse le point de rosée en amenant dans les gaz de fumée de l'air de dilution, de préférence
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chauffé au préalable, de la manière déjà connue dans le cas des poêles du type à accumulation de chaleur, brûlant des combustibles solides.
De cette manière, on réduit l'humidité des gaz de fumée, et on empêche que de l'eau ne se condense.
Il en résulte que l'eau ne participe pas à la réaction chi- mique de décomposition du pentoxyde sulfurique, qu'on peut représenter par :
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Sur les dessins annexés, Fig. l représente une for- me de réalisation de l'invention appliquée à. un poêle à com- bustible liquide, à accumulation de chaleur, et Fig. 2 re- présente le même dispositif appliqué à un poêle à gaz, à ac- cumulation de chaleur.
3 (Fig. 1) désigne un conduit destiné à amener l'huile au carburateur 4, dont les parois sont chauffées par contact thermique avec la masse métallique 5, constituant l'accumulateur de chaleur. L'huile tombe sur le fond du car- burateur 4 par une tuyère fixée à l'extrémité du conduit d'huile 3, et s'y volatilise sous l'effet de la chaleur, les gaz passant ensuite dans le brûleur 13 ou ils sont brûlés.
Tout en dégageant continuellement de la chaleur, les gaz de fumée suivent les conduits 14, 15, ménagés dans la masse de métal constituant l'accumulateur de chaleur, et le conduit 16 raccordé au conduit 15 et débouchant dans la cheminée 17. Du fait que la température des gaz de fumée, appréciablement ré- duite au moment où ceux-ci pénètrent dans la partie inférieu- re de la cheminée, tombe encore pendant qu'ils y stagnent, il y a danger que de l'eau se condense sur les parois de la cheminée et qu'il se forme éventuellement, en même temps, de l'acide sulfurique.
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Afin de prévenir cette éventualité, on prévoit le conduit 18, destiné à relier le conduit 16 à l'atmosphère.
L'effet d'éjecteur produit dans le conduit 16, ou la dépres- sion qui y règne, ont pour effet d'aspirer de l'air frais par le conduit 18, de le mélanger aux gaz de fumée, d'accroî- tre le volume total de ces gaz, et de réduire ainsi leur pour- centage d'humidité. Afin d'empêcher plus efficacement que de l'eau ne se condense. Il est préférable de réchauffer l'air de dilution au préalable, en disposant le conduit 18 en con- tact thermique avec les éléments chauffés du poêle, le car- burateur 4 ou le bloc accumulateur de chaleur 5, par exemple.
De cette manière, on évite que de l'eau ou de l'acide sulfu- rique ne se forment.
La face supérieure 19 du bloc métallique 5 consti- tuant l'accumulateur de chaleur forme taque chauffante, et le bloc lui-même est entouré de matière isolante 20,
Le poêle à gaz représenté sur la fig. 2 comprend essentiellement les mêmes éléments que le poêle à huile sui- vant la fig. l, avec cette seule différence que le carbura- teur et les dispositifs d'alimentation d'huile y sont rempla- cés par des organes correspondants, pour le chauffage au gaz.
On amène le gaz au poêle par un conduit 26, raccordé à une canalisation existante ou autre source d'alimentation. Le conduit 26 se termine par un régulateur relié à un brûleur de type approprié. L'air de combustion est introduit par les canaux 24,25. Sous tous les autres rapports, ce poêle cor- respond à celui qu'on a décrit ci-dessus avec référence à la fig. 1.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limi- tée à l'une ou l'autre des formes de réalisation représentées sur les dessins, et on pourrait y apporter différentes modi- @
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fications sans sortir de son cadre. Sa caractéristique essen- tielle consiste en ce que le poêle est réalisé de manière à permettre de le chauffer à l'aide d'un combustible liquide ou gazeux pouvant être riche en hydrogène, ou en hydrogène et en soufre, et en ce que pour empêcher la formation d'eau et d'acide sulfurique, on prévoit des moyens d'introduire de l'air de dilution dans les gaz de fumée en un point déter- miné de leur parcours, où ils ne sont pas encore refroidis au point de permettre la séparation d'une quantité appréciable d'eau.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Dispositif pour empêcher une condensation nui- sible dans le conduit des gaz de fumée ou la, cheminée d'un poêle du type à accumulation de chaleur, chauffé à l'aide d'un combustible liquide ou gazeux, caractérisé en ce que le con- duit des gaz de fumée du poêle comporte une ouverture par la.- quelle un deuxième conduit le met en communication avec l'at- mosphère.
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Improvements to heat storage stoves heated with liquid or gaseous fuel.
It is well known that in heat storage stoves heated with a solid fuel, especially coke, anthracite or other carbon-rich fuel, the burnt gases become charged with carbon dioxide. that to the point of becoming too heavy to allow a good draft in the chimney. This drawback was obviated by the addition of air preheated to a sufficiently high temperature to appreciably alleviate these flue gases, and in this way a difference in specific weight sufficient to ensure a draft capable of being obtained. to make them go up the chimney. This process cannot be applied @
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only when the fuel is rich in carbon.
This difficulty does not arise when using as fuel oil, lighting gas or other liquid or gaseous fuel ;, given that all fuels of this type, capable of being used for the heating of heat storage stoves, are relatively low in carbon and therefore give off flue gases which are appreciably lighter than air. However, it has been found that stoves of this type have various other disadvantages, which the present invention aims to eliminate.
Due to the fact that all liquid fuels, without exception, are rich in hydrogen and because of the slow and perfect combustion, with little or no excess air being the main characteristic of continuous firing stoves, of the type with accumulation of heat, their flue gases contain a higher proportion of water than is generally observed.
This high percentage of humidity is harmful in itself, but the conditions are made even more unfavorable when, besides this humidity, the flue gases of the oil or gas also contain other substances. Almost all gases and some of the oils which are used in practice contain combinations of sulfur. When these are burnt water is formed, as well as sulfur pentoxide 5205. However, this gas can only exist at very high temperatures. On the other hand, the great advantage of heat storage type stoves consists in their fuel economy, due to the fact that substantially all the heat of the waste gases is used before allowing them to escape through the gas. fireplace.
These gases are therefore relatively cold as they pass through the
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fireplace. At this low temperature, sulfuric pentoxide decomposes into sulfuric anhydride giving off oxygen, or it combines with water, and with it forms sulfuric acid and an equally large molecular quantity of sulfur trioxide. The kind of reaction that takes place depends entirely on whether or not the percentage of water contained in the flue gases is high enough to ensure condensation of the water. In the first case different chemical reactions take place, the result of which is to convert the unstable sulfuric pentoxide into more stable combinations.
Among these chemical reactions, special mention may be made of la. next: S205 + H20 = H2S04 + SO2
The water which condenses in the first place on the walls of the chimney is consumed later, to form sulfuric acid in proportion to the quantity of sulfuric pentoxide available. Water and sulfuric acid, the latter more actively still, contribute to deteriorate in a very short time the masonry of the chimney and the stove.
The water therefore condenses at the dew point, and sulfuric acid is formed if the sulfuric pentoxide has not yet decomposed. It is therefore important that the temperature of the flue gases does not drop to the dew point while they are still in the chimney. This can be achieved either by operating so that the gases have a significantly higher temperature at the top of the stack, or by lowering the dew point. According to the present invention, the dew point is lowered by bringing dilution air into the flue gases, preferably
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heated beforehand, in the manner already known in the case of heat storage type stoves, burning solid fuels.
In this way, the humidity of the flue gases is reduced, and water is prevented from condensing.
The result is that water does not participate in the chemical reaction of decomposition of sulfuric pentoxide, which can be represented by:
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In the accompanying drawings, FIG. 1 represents an embodiment of the invention applied to. a liquid fuel stove, with heat storage, and Fig. 2 represents the same device applied to a gas stove, with heat storage.
3 (Fig. 1) denotes a pipe intended to supply the oil to the carburetor 4, the walls of which are heated by thermal contact with the metal mass 5, constituting the heat accumulator. The oil falls on the bottom of the carburettor 4 through a nozzle fixed to the end of the oil duct 3, and volatilizes there under the effect of heat, the gases then passing into the burner 13 where they are burnt.
While continuously releasing heat, the flue gases follow the ducts 14, 15, formed in the mass of metal constituting the heat accumulator, and the duct 16 connected to the duct 15 and opening into the chimney 17. Because the temperature of the flue gases, appreciably reduced when they enter the lower part of the chimney, still fall while they are stagnant there, there is a danger that water will condense on the walls of the chimney and that sulfuric acid may form at the same time.
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In order to prevent this eventuality, the conduit 18 is provided, intended to connect the conduit 16 to the atmosphere.
The ejector effect produced in the duct 16, or the depression which reigns therein, has the effect of sucking in fresh air through the duct 18, of mixing it with the flue gases, of increasing the total volume of these gases, and thus reduce their percentage of humidity. In order to prevent water from condensing more effectively. It is preferable to heat the dilution air beforehand, by placing the duct 18 in thermal contact with the heated elements of the stove, the carburettor 4 or the heat storage unit 5, for example.
In this way, water or sulfuric acid is prevented from forming.
The upper face 19 of the metal block 5 constituting the heat accumulator forms a heating plate, and the block itself is surrounded by insulating material 20,
The gas stove shown in fig. 2 essentially comprises the same elements as the oil stove as shown in fig. 1, with the only difference that the carburetor and the oil supply devices are replaced there by corresponding components, for gas heating.
The gas is brought to the stove through a pipe 26, connected to an existing pipe or other power source. The duct 26 ends with a regulator connected to a burner of the appropriate type. The combustion air is introduced through the channels 24,25. In all other respects, this stove corresponds to that described above with reference to fig. 1.
Of course, the present invention is not limited to either of the embodiments shown in the drawings, and various modifications could be made thereto.
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fications without going beyond its framework. Its essential characteristic consists in that the stove is made in such a way as to allow it to be heated with the aid of a liquid or gaseous fuel which may be rich in hydrogen, or in hydrogen and sulfur, and in that, in order to prevent the formation of water and sulfuric acid, means are provided for introducing dilution air into the flue gases at a determined point in their path, where they have not yet cooled to the point of allowing separating an appreciable amount of water.
CLAIMS ---------------------------
1.- Device for preventing harmful condensation in the flue gas duct or the chimney of a heat storage type stove, heated with liquid or gaseous fuel, characterized in that the flue gas pipe from the stove has an opening through which a second pipe puts it in communication with the atmosphere.