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"APPAREIL EMPECHANT LE DEGAGEMENT DE FUMEE ET ECO- NOMISEUR DE COMBUSTIBLE, APPLICABLE AUX FOYERS.
La présente invention est relative aux appareils empêchant le dégagement de fumée et économiseurs de combustibles, applicables aux foyers généralement en service dans l'industrie, en particulier aux générateurs de vapeur, locomotives, bateaux à vapeur, etc.
L'invention a trait plus particulièrement aux appareils empêchant le dégagement de fumée et économisant le combustible dans lesquels l'air secondaire pour la combustion est introduit par les parois latérales du foyer, par
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l'autel et au-dessus des portes dufoyer, à l'avant du foyer.
-¯ Le principal but de la présente invention est de réaliser un appareil empêchant le dégagement de fumée et économiseur de combustiole du genre indiqué ci-dessus grâce auquel la totalité des fumées produites par la combustion sont entièrement consumées et d'augmenter de façon générale l'efficacité de la chaudière.
Plus particulièrement, l'invention vise les points suiv ant s : réaliser un appareil empêchant le dégagement de fumée et économiseur de combustible comportant un dispositif pour réchauffer l'air envoyé au foyer et un dispositif pour injecter;' cet air sous pression dans le foyer, réaliser un appareil de ce genre dans lequel l'air réchauffé est injecté dans le foyer par les parois latérales, par 1''autel et au-dessus de la porte du foyer, prévoir, pour un appareil de ce genre, un silencieux de façon à réduire le bruit de l'arrivée d'air dans le foyer.
D'autres avantages et particularités de l'invention ressortiront de la description qui va en être faite avec référence au dessin annexé dans lequel :
La figure 1 est une vue en coupe verticale longitudinale d'une chaudière munie de l'appareil selon l'inven-- tion.
La figure 2 est une vue en bout de la chaudière représentée sur la figure 1, avec certaines parties en coupe.
La figure 3 est une vue de détail en coupe d'un silencieux qui peut être adjoint à l'appareil.
La figure 4 est une coupe de l'une des tuyères représentées sur les figures 1 et 2.
La figure 5 est une vue en plan du système de tuyères et de tuyaux à air représenté sur les figures 1 et 2.
La figure 6 est une vue en perspective de l'une des boites à feu des figures 1 et 2.
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La figure 7 est une coupe de l'une des boites à feu.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur le dessin, la chaudière 1 munie de tubes de fumée 2 est disposée au-dessus du foyer 3 comportant des barreaux 4 et un cendrier 5. Le foyer comporte un autel 6 dans lequel sont disposées des bottes 7 (désignées ci-dessous sous le nom de boites à feu) qui sont en métal ou autre substance résistant à la chaleur et qui ont la forme représentée sur les figures 6 et 7.
Les boites à feu sont reliées par un tuyau d'alimentation 10.
Au moyen de ces boites à feu, on obtient un effet analogue à un jet et l'air sort à une vitesse élevée quand il passe par les ouvertures 8 ménagées à la partie supérieure de l'au- tel.
Sur chacun des côtés du foyer et à une hauteur convenable au-dessus du niveau du lit de combustible, se trouve un certain nombre de petites ouvertures 9 de cinq boîtes analogues à celles disposées dans l'autel et telles que représenté sur les figures 6 et 7. Ces boites à feu, ainsi que celles qui se trouvent dans l'autel, sont réunies par un tube d'alimentation 10 qui est noyé dans la paroi du four. L'arrivée d'air est produite par un injecteur à vapeur 11 commandé par un robinet 12 situé à l'avant du foyer (ou autre place appropriée sur la chaudière) réglant l'arrivée de vapeur venant, par le tube 13, du dôme de vapeur 14.
De cette façon, on peut envoyer la quantité d'air nécessaire aux différentes boites à feu disposées dans l'autel et de chaque côté du four, lesquelles communiquent avec les ouvertures 8 et 9 ménagées, dans l'autel et dans les parois du four respectivement, au-dessus du lit de combustible.
L'injecteur de vapeur 11 pourrait être remplacé par un ventilateur électrique lla commandé par un interrupteur llb.
L'air pénétrant de l'extérieur par le tuyau à air 15, sous des efforts normaux provoquerait un bruit considéra-
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ble et, conformément à une autre caractéristique de l'invention, il est prévu un silencieux 16 à l'extrémité du tube opposé à la sortie. Le silencieux 16 est représenté en détail sur la figure 3 et le tube 15 communique avec celui-ci au moyen de deux raccords 17. Le silencieux comporte une enveloppe ayant une extrémité ouverte sur laquelle est placée une plaque 18 disposée de façon à laisser une petite ouverture annulaire pour l'entrée de l'air.
Dans l'enveloppe, se trouve un certain nombre de barreaux longitudinaux 19 fixés à une autre plaque 20 située juste à l'intérieur de l'ouverture annulaire, de sorte que l'air, pénétrant dans le silencieux, passe par l'ouverture annulaire autour du bord de la plaque 20 ou par les ouvertures ménagées dans celle-ci et entre lesbarreaux 19, comme indiqué par lesflèches. L'air, par suite, suit un chemia en zigzag et de façon à amortir encore davantage le bruit, des plaques de matière absorbant le son telles que du feutre sont disposées aux deux extrémités de l'enveloppe, comme indiqué en 21. La communication entre les raccords 17 et l'intérieur de l'enveloppe se fait par un tube de liaison pourvu d'ouvertures 22.
L'autre extrémité du tube 15 se termine au-dessus de la porte du foyer 23 dans un récipient 24 qui communique au moyen d'une série de raccords 25 avec une culotte 26. Cette culotte comporte une série de prolongements 27 sur lesquels sont fixées un certain nombre de tuyères 28 qui sont, de préférence, en éventail et qui sont pourvues d'extrémités cylindriques sphériques intérieures 29 maintenues par des pièces de serrage 30 et 31. Grâce à cette disposition, il est possible de faire varier l'inclinaison réelle des tuyères 28 suivant les besoins et les conditions de travail.
A l'intérieur de la culotte 26 et du côté opposé de l'ouverture d'entrée de chacun des raccords 27, se trouve une tuyère à vapeur 32, chacune de ces tuyères communiquant avec le tuyau principal
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de vapeur 33, lequel à son tour est en communication avec le tuyau de vapeur 13 mentionné ci-dessus. La vapeur arrivant aux tuyères 32 est, de préférence, surchauffée et de cette façon l'air peut être envoyé aux tuyères 28 en venant du tuyau à air 15 à une vitesse considérable.
La disposition est, de préférence, celle indiquée sur la figure 1 dans laquelle les tuyères sont représentées comme légèrement inclinées vers le bas envoyant ainsi un courant d'air, ou d'air et de vapeur au-dessus du combustible, ce courant passant sur la partie supérieure de l'autel lui- même. On a constaté que ce courant d'air arrivant au-dessus de la porte du foyer et qui passe entièrement au-dessus du tas de combustible incandescent, sans toutefois pénétrer dans celui-ci, tend à entraîner les produits de la combustion qui viennent de ce tas de combustible au delà de l'autel.
Ces pro- duits de la combustion qui se déplacent de cette façon ne sont pas seulement mélangés avec l'air arrivant par les tuyè- res 28, mais encore avec l'air arrivant par les boites à feu disposées dans l'autel et dans les parois latérales du four, de sorte que l'on a une arrivée d'air secondaire abondante pour assurer une combustion complète ou totale.
Sous certai.nes conditions et dans certains foyers, des boites à feu telles que celles qui sont utilisées dans l'autel et dans les parois latérales, peuvent être mises à la place des tuyères décrites ci-dessus et être installées au- dessus de la porte du foyer.
Comme cela est représenté sur la figure 1, l'air ar- rivant aux tuyères 28 et aux boites à feu 7 est réchauffé en passant par des tubes à air 34 qui sont placés dans les tubes de fumée 2. Les tubes à air 15, il y en a ,un, de préférence, de chaque côté du foyer, passent d'une extrémité à l'autre des tubes de fumée et sont ramenés au moyen d'un U, 34, à la partie avant de la chaudière où ils sont réunis, au moyen de la
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culotte 26, aux tuyères 28 qui dirigent les courants d'air ou les jets d'air contre le dessus de l'autel. Un silencieux 16 peut être monté sur chaque tube ou chaque série de tubes, comme représenté.
Il est alors prévu un certain nombre de conduits ou tubes introduits dans les tubes à fumée longitudinaux de la chaudière conduisant l'air frais de l'avant à l'arrière à la chaudière, puis le ramenant en avant, de sorte que l'air peut être réchauffé avant d'être admis dans le foyer.
Si on le désire, les tubes d'air au lieu de passer dans les tubes à fumée peuvent être placés dans les parois latérales du foyer ou ces parois elles-mêmes peuvent comporter des passages à travers les briques des parois du foyer pour réchauffer l'air avant qu'il pénètre dans le foyer.
Dans les figures 6 et 7, on a représenté les boites à feu qui sont disposées dans l'autel et dans les parois du foyer et, dans certains cas, au-dessus et à l'intérieur des portes du foyer. Ces boites à feu sont en un métal ou autre substance appropriée, le métal étant plus durable que la brique réfractaire, se brisant moins facilement et, en service, avec des soins particuliers, un métal approprié résiste aux nettoyages fréquents ayant pour but d'enlever les dépôts et assure une complète efficacité de fonctionnement. La boite à feu faite en un métal approprié, même lorsqu'elle est chauffée en service, résiste aux chocs dûs au ringard de nettoyage.
Il est, par suite, avantageux de faire des boîtes en métal qui soient d'un type standard correspondant aux besoins les plus fréquents et qui soient prêtes à être transportées et à être installées.
Comme on le voit sur les figures 6 et 7, la boite à feu 7'est creuse, comme indiqué en 36, et de forme conique.
De cette façon, l'air a une grande vitesse et passe par l'ou-
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verture 8 sous la forme d'un jet. Il est prévu deux admissions 37 pour le tube d'air d'alimentation 10, de sorte que l'air peut être introduit dans la boite, soit par une extrémité, soit par l'autre, ou par les deux à la fois, comme on le désire suivant la forme et la dimension du four.
Les dimensions extérieures de la boîte à feu sont: longueur 23 cm, largeur 10 cm, profondeur 15 cm. La sortie a 17 cm de longueur par 5 cm de large. Les ouvertures d'admission ont 6 1/2 cm de diamètre. Ces dimensions peuvent varier suivant les circonstances.
Les modèles de boites $ feu et de foyer peuvent varier considérablement en pratique puisque ce foyer n'est pas limité à la forme représentée particulièrement ici.
Au moyen d'un appareil construit de cette façon, on a constaté que l'on obtenait une arrivée d'air secondaire copieuse, air qui est chauffé et amené dans le foyer de façon à se mélanger seulement avec les produits de la combustion qui montent du combustible, ce qui assure une combustion complète. La quantité d'air ainsi admise peut être absolument réglée et, en outre, on remédie sensiblement au bruit produit par le soufflage de l'air et on amortit ce bruit. En pratique, l'appareil évite la production de fumées lourdes qui sont dues fréquemment à une mauvaise conduite du feu et à un mauvais combustible et qui provoquent un dégagement épais de fumée et de poussière par la cheminée du foyer entraînant, en conséquence, une perte en combustible.