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Grille à refroidissement par liquide, à avancement automatique du combustible.
La présente invention se rapporte à une grille de foyer, à refroidissement par liquide, sur laquelle l'avance- menL du combustible a Lieu automatiquemet.
On a déjà proposé de faire avancer le combustible sur la grille, en construisant les éléments individuels de la grille sous forme de barreaux ou de faisceaux de barres, que l'on dispose longitudinalement par rapport à cette grille et auxquels on imprime un mouvement relatif. Ce mouvement peut s'effectuer de différentes façons. On peut par exemple mouvoir tous ou une partie des éléments de la grille, par exemple la moitié ou les deux tiers de ceux-ci. Le mouvement peut être réalisé de façon que les barreaux de la grille ef-
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fectuent, alternativement, un mouvement de va-et-vient par rapport l'un de l'autre.
On peut aussi faire avancer d'abord, vers le côté d'entrée du foyer, une partie des barreaux, par exemple chaque troisième barreau, d'une petite quantité, en- suite une autre partie, par exemple encore un tiers des bar- reaux, et finalement le restant, tous les barreaux ensemble étant ensuite reculés vers l'autel du foyer. On peut égale- ment, dans l'un quelconque des mouvements décrits ou autres différents, abaisser légèrement, sous le plan de la grille, les barreaux ou poussoirs s'écartant de l'autel du foyer, afin de les soulever, au mouvement de retour, d'une quantité correspondante. On peut, par ailleurs, munir tous ou une partie des poussoirs de dents sur leur face supérieure, ce qui permet d'accroitre l'efficacité du mouvement alternatif des poussoirs sur l'avancement de la couche de combustible.
Dans toutes les grilles de ce type, ou de type si- milaire, la surchauffe risque de produire des brûlages et déjettements des grilles fréquemment très longues, ce qui a pour résultat un dérangement dans le fonctionnement de la. grille ou même un arrêt du service. La présente invention permet d'obvier à cet inconvénient et d'employer de telles grilles, sans égard à leur extension ou dilatation en lon- gueur ou en largeur, à tous les points d'utilisation, grâce à ce que les éléments de la grille sont directement ou in- directement, ou en même temps directement ou indirectement refroidis par un fluide réfrigérant approprié, lequel par- court les éléments mêmes de la grille, construits sous forme de tubes, ou les tubes à refroidissement situés tout près des éléments de grille qui ne sont pas construits sous forme de tubes,
dans la direction longitudinale de la grille. Un mode de réalisation particulièrement utile de la présente inven-
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tion est celui dans lequel les éléments de grille portant la couche de combustible sont refroidis indirectement, c'est- à-dire au moyen de tubes à refroidissement par liquide, dis- posés près de ceux-ci, à côté ou sous eux. Ce mode de réalisa- tion de l'invention permet d'établir tous les éléments de la grille, ou tout au moins ceux effectuant un mouvement de va- et-vient pour faire avancer le combustible, de façon à ce qu'ils ne soient pas eux-mêmesmunis de dispositifs pour l'a- menée et l'évacuation du fluide réfrigérant, ce qui produit une grande simplification de construction et une notable ré- duction du prix de revient de la grille.
Par le fait que les grilles dont les éléments sont placés longitudinalement par rapport à celles-ci et qui reçoivent, dans cette direction, un mouvement de va-et-vient l'un par rapport à l'autre, en vue de faire avancer le combustible, sont construites de ma- nière à ce que le principe d'un refroidissement direct ou indirect y trouve application, leur utilisation devient par- tout possible et leur construction peut être réalisée avec une précision et un ajustement absolument parfaits, car toute surchauffe et leurs conséquences nuisibles sur la commande du mouvement, par coincement et déjettement, sont entièrement évitées.
Comme moyen de refroidissement des tubes de refroi- dissement, on peut utiliser tout fluide approprié, et de pré- férence, évidemment,,l'eau. Un autre avantage de la disposi- tion, longitudinalement par rapport à la grille, des tubes de réfrigération, réside dans le fait que, si la grille est légèrement inclinée, on obtient une circulation automatique de l'eau de réfrigération, comme dans un thermo-syphon. Il est également possible, dans ce cas, de mettre les tubes par- A
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courus par le liquide de refroidissement directement en com- munication avec la chaudière. Dans les chaudières tubulaires, les tubes pourront être utilisés, dans ce cas, pour ramener l'eau dans le tambour inférieur.
Dans le cas, cependant, où des tubes spéciaux pour ramener le fluide réfrigérant ont été prévus, les tubes de grille peuvent être employés comme tubes montants.
On peut, bien entendu, aussi bien, pomper de l'eau de réfrigération séparée ou un autre liquide par les tubes de refroidissement, et disposer des installations spéciales réfrigérantes, dans lesquelles l'eau échauffée est de nou- veau refroidie. La chaleur récupérée de cette façon peut être utilisée pour l'a.ir de combustion ou dans d'autres buts.
De telles grilles peuvent trouver une application dans le cas de chaudières à vapeur à foyer allongé, par exem- ple dans les chaudières à tubes-foyers.
La grille suivant l'invention, de longueur quelcon- que, peut être introduite dans les tubes-foyers et permet ainsi de les chauffer sur une très grande longueur, de sorte qu'en munissant les chaudières à tubes-foyers de ces grilles on en augmente sensiblement la capactiée,
De même, la nouvelle grille peut être employée dans des chaudières aquatubulaires, et dans ce cas il est parti- culièrement utile de construire les chaudières aquatubulaires de façon que le foyer ait la forme d'un conduit allongé comme dans le cas des tubes foyers. La voûte, et de préférence aussi les parois de ce foyer sont alors formées par des tubes d'eau disposés suivant la longueur du foyer. Dans de telles chau- dières, les tubes assurant le refroidissement de la grille sont utilement raccordés au système de circulation d'eau de la chaudière.
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Les dessins annexés représentent quelques modes de réalisation de la présente invention; dans ces dessins:
La figure 1 est une forme de réalisation d'une grille, dans laquelle tous les éléments portant la couche de combus- tible sont refroidis et représente une vue en plan de cette grille.
La figure 2 est une coupe de cette grille.
La figure 3 est une coupe par une autre forme de construction de la grille, suivant l'invention, dans laquelle on a disposé, entre les éléments de la grille refroidis, des éléments non refroidis, qui sont refroidis indirectement par les éléments de grille voisins subissant le refroidissement.
Les figures 3a, 4 et 5 sont deux autres modes de construction des grilles, suivant l'invention, utilisant le même principe.
Les figures 6, 7, 8, 9 et 10 sont des coupes par d'autres formes de réalisation, dans lesquelles tous les élé- ments chargés de la couche de combustible sont refroidis in- directement par des tubes parcourus par le liquide, ces tu- bes étant disposés sous les dits éléments de grille.
La figure 11 est une vue en plan de la fig. 6.
La figure 12 est une vue de côté de la fig. 7.
La figure 13 est une coupe par une autre forme de réalisation de l'invention.
La figure 14 est une vue de côté schématique mon- trant une chaudière munie de la nouvelle grille.
La figure 15 est une coupe schématique suivant la ligne 2-2 de la figure 14.
La figure 16 est une vue de côté schématique montrant une autre forme de réalisation d'une chaudière comportant la . grille suivant l'invention.
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La figure 17 est une coupe schématique suivant la ligne 4-4 de la figure 16.
Les figures 3-11 et la figure 13 ne représentent, chaque fois, que quelques éléments de la grille, dont le nombre dépend naturellement de la largeur de cette dernière et est pratiquement illimité.
Dans la figure 1 et 2, on a indiqué par ± les tubes proprement dits, formant la grille et qui, en même temps, supportent la couche de combustible. Ces tubes sont divisés en trois groupes: c1, c2,c3,les quatrième septième, dixième etc. tubes appartenant de nouveau au premier groupe. Dans'la forme de construction représentée dans ces figures, l'avance- ment de la couche de combustible a lieu en faisant retirer d'une petite quantité tous les tubescl vers l'avant, en les écartant de l'autel du foyer, ensuite les tubes c2 et enfin les tubes c3. Après que tous les tubes sont ainsi déplacés de l'autel du foyer, d'une quantité déterminée, ils sont reculés ensemble vers ce dernier.
Lorsque les groupes de tubes c1, c2, et c3 ont été tirés individuellement, ils n'avaient pas en- traîné la couche de combustible qui reposait sur les autres groupes de tubes. En reculant tous les barreaux de la grille, la couche de combustible se trouve naturellement entraînée et avancée lentement dans la direction de l'autel du foyer.
La circulation du fluide de réfrigération par les tubes individuels est réalisée en amenant le fluide à l'ex- trémité arrière des tubes et en le faisant évacuer à l'ex- trémité antérieure. Dans la forme de réalisation décrite, l'arrivée de l'eau de réfrigération aux extrémités arrière des tubes a,lieu par des tubes plus minces placés à l'inté- rieur des autres tubes et indiqués par la référence r.
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Afin de rendre la construction de l'amenée et de l'évacuation du fluide de réfrigération aussi simple que possible, on a relié tous les tubes de la grille, apparte- nant à un même groupe de déplacement, à une boite commune qui participe du mouvement desdits groupes de tubes. Par exemple, les tubes c1 sont reliés à une botte kl, les tubes c2 à une boite k2, et les tubes c3 à une boite k3. Chaque botte est divisée intérieurement en deux chambres. L'une des cham- bre est reliée aux tubes extérieurs c et l'autre chambre aux tubes intérieurs r. L'une des chambres est en communication avec une conduite d'amenée du fluide de réfrigération n et l'autre chambre avec la conduite de sortie m dudit fluide.
Le liquide s'écoule de la conduite d'amenée n par l'une des moitiés de la chambre et par les tubes individuels r vers les extrémités inférieures des tubes c, ensuite remonte dans les tubes c dans la deuxième moitié de la chambre k et sort par les conduites m. Les conduites n, m peuvent évidemment être connectées également à la chaudière ou à un autre cir- cuit quelconque d'eau ou de fluide de réfrigération. Les boites kl, k2, k3 étant disposées l'une derrière l'autre, les tubes c2 et c3 traverseront les boites kl ou k2, comme le montre clairement le dessin.
Il va sans dire qu'on peut aussi faire passer les tubes c au-dessus ou en-dessous des boites! situées devant ces tubes.
A cet égard il est important que le fluide de ré- frigération parcoure les tubes par derrière en avant.
Dans un tel arrangement il est possible de contrôler facilement le fonctionnement de la circulation du fluide de réfrigéra.tion,à l'extrémité antérieure du foyer par des verres d'inspection, des thermomètres etc.
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Il est évident qu'au lieu de tubes ronds ± on peut également utiliser des tubes à surface plane, soit que l'on fasse usage de tubes qui ne sont pas ronds,soit que l'on sou- de sur les tubes des plaques plates, comme il sera décrit plus loin. Ces tubes peuvent également être munis, à la sur- face, de dentures, comme il sera. expliqué plus loin.
Dans le mode de construction décrit, l'avancement du combustible a lieu en tirant en avant les éléments indi- viduels de la grille ou par groupes individuels, pour les écarter de l'autel du foyer, et les faisant reculer ensemble vers l'autel. Il faut toutefois noter que la présente in- vention peut être appliquée aussi bien à d'autres grilles, dans lesquelles l'avancement du combustible est effectué en déplaçant alternativement, relativement l'un par rapport à l'autre, les tubes de réfrigération disposés longitudinalement par rapport à la grille, ainsi qu'il a été décrit dans l'intro- duction de la présente spécification.
L'emploi de tubes à refroidissement direct par l'eau, servant à supporter le combustible, peut souvent présenter l'inconvénient qu'on évacue trop de chaleur de la couche de combustible.'Pour obvier à cet inconvénient, on peut ne re- froidir qu'indirectement une partie ou tous les barreaux de la grille, comme décrit ci-après.
Les figures 3, Sa 4 et 5 montrent une coupe par une partie d'une grille d'une autre forme de réalisation de l'invention. Comme dans la forme de construction décrite premièrement, une partie de la grille est constituée par des tubes ± parcourus par le fluide de réfrigération. La présente forme de construction se différencie toutefois de la première en ce que l'on dispose entre les éléments refroidis de la grille des poussoirs b non refroidis, qui ne sont refroidis
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que par ce qu'ils rayonnent la chaleur en excédent sur les tubes voisins refroidis. Le fait constaté que ce refroidis- sement indirect, par rayonnement sur les tubes refroidis à l'eau, suffit, est une caractéristique importante de l'in- vention.
Quoique dans toutes ces formes de réalisation, sui- vant les figures 3, 3a, 4 et 5, l'on ait prévu, entre les tubes refroidis par liquide ± et les poussoirs b non'refroi- dis, des fentes d'air nécessaires de la grille, le refroi- dissement des poussoirs b par rayonnement suffit amplement pour empêcher le brûlage ou le déjettement des poussoirs b, qui pourrait amener un coincement desdits poussoirs, et par sùite un arrêt de la grille. Le mode de réalisation de la figure 1 et 2 montre que dans la pratique on a beaucoup de difficultés de prévoir de multiples tubes refroidis à mou- vement alternatif avec les moyens d'amenée et d'évacuation des fluides de refroidissement.
Le grand avantage de la forme de construction décrit plus bas réside en ce qu'il est inuti- le de refroidir les poussoirs actionnés pour effectuer l'a- vancement du combustible par le fait que le refroidissement indirect, objet de la présente invention, suffit entièrement.
Par exemple, dans les modes de réalisation suivant 'les figures 3, 3a, 4 et 5, les tubes c sont fixes, et le mouvement d'avan- cement de la couche de charbon est obtenu, en déplaçant les poussoirs b dans un rythme de mouvement approprié. Dans cette forme de réalisation, il est toutefois utile de prévoir les poussoirs b et éventuellement aussi les tubes b avec des dentures sur leur surface supérieure.
La figure 3 montre des tubes fixes, à section trian- gulaire. La figure 3a montre des tubes c de section circu- laire. Les poussoirs interposés b sont conformés et disposés
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de façon que leurs faces supérieures b' se trouvent au-dessus du plan horizontal passant par les axes des tubes, et que les fentes b2 de la grille s'élargissent vers le bas. La lar- geur des dents est inférieure à celle de la face supérieure des poussoirs, pour que les tubes c ne soient pas enrobés dans les cendres ou les scories qui s'y accumulent.
La fi- gure 4 montre également des tubes à section circulaire, por- tant des plaques plates p soudées, et la figure 5 montre des tubes carrés, possédant à leur partie inférieure des re- bords élargis c servant à la. fixation de ces tubes sur des supports appropriés, en forme de queue d'arronde, par simple emmanchement ou enfilage.
Cette forme de réalisation est utile par le fait que seuls les poussoirs non refroidis, ne comportant pas de moyens de refroidissement connectés, sont déplacés, mais la présente invention couvre naturellement aussi la. forme de construction dans laquelle les poussoirs non refroidis sont fixes et les tubes refroidis se déplacent ou dans laquelle les tubes et les poussoirs se déplacent.
Dans les dites formes de réalisation également on rencontre les avantages princi- paux de la présente invention consistant en ce que les élé- ments individuels de la grille, disposés dans le sens longi- tudinal, et mûs alternativement pour produire le mouvement d'avancement de la couche de combustible, sont refroidis di- rectement ou indirectement, afin d'empêcher les déjettements et coincements produits par la. surchauffe des éléments mobiles, et qui conduiraient à des dérangements dans le fonctionnement de la grille.
Le principe du refroidissement indirect est repré- sente nettement dans les figures suivantes de 6 à 13. Dans
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ces figures, toute la partie de la grille portant la couche de combustible est constituée par des poussoirs, refroidis indirectement, par des tubes disposés sous ces derniers, ne for- mant pas partie de la grille même, et parcourus par un liquide.
Dans les figures 6 et 11, la section des poussoirs b qui sont munis, à leur partie supérieure, de dentures et qui se meuvent alternativement, dans un rythme approprié quel- conque, a la forme d'un U, ouvert vers le bas où sont dispo- sés les tubes de refroidissement c. Les tubes c sont de pré- férence fixes, comme dans les formes de réalisation des fi- gures 3, 3a 4 et 5, et peuvent être reliés soit à un cir- cuit de fluide de réfrigération approprié, soit à une chau- dière, dans quel cas c'est l'eau de la chaudière qui sert de fluide réfrigérant.
La forme de construction suivant les figures 7 et 12 se différencie de celle de la figure 6 en ce que les branches dirigées vers le haut des poussoirs b sont tirées vers le bas plus profondément et offre, en conséquence, plus d'espace, pour recevoir non seulement des @ubes réfrigérents c, mais aussi des conduites d'amenée n, apportant le fluide de ré- frigération aux extrémités inférieures des tubes réfrigérants c, alors que cette amenée peut avoir lieu, suivant la figure 6 et suivantes, comme dans le cas des figures 1, 2, ou d'une autre façon quelconque.
La figure 8 montre une autre forme de réalisation, dans laquelle les tubes féfrigérents c sont disposés, non pas en dedans de la section en U de chaque poussoir b, mais où chaque tube réfrigérant c est placé entre deux poussoirs b.
Les formes de réalisation de l'invention indiquées dans les figures 9 et 10 sont destinées, en particulier, aux
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cas où les poussoirs b doivent être plus étroits. Dans ce but, suivant la figure 9, les tubes de réfrigération ne sont pas disposés eux-mêmes en dedans des branches dirigées vers le bas des poussoirs b, mais des nervures de refroidis- sements d en une seule pièce avec ces tubes réfrigérants, ou soudées à ces derniers. Dans la forme de réalisation sui- vant la figure 10, les tubes de réfrigération c ont une forme rectangulaire, très étroite.
La figure 12 montre une autre forme de construction des dents z, placées sur la partie supérieure des poussoirs.
Dans toutes les formes de construction décrite sui- vant les figures 6 - 12, les poussoirs peuvent effectuer un mouvement de va-et-vient mutuel, suivant un rythme quelconque désiré, ainsi qu'il a été mentionné dans l'introduction de la présente spécification.
Dans la figure 13 on a encore une forme de réalisa- tion qui représente une réunion des formes de construction suivant les figures 3-5 avec les formes de réalisation sui- vant les figures 6-12. Dans cette forme de construction éga- lement, il existe seulement des poussoirs à refroidissement indirect. Alors que, toutefois, les poussoirs bl entourent les tubes de refroidissement c de tous les côtés, les poussoirs b sont disposés entre les poussoirs bl, en ayant soin de lais- ser les fentes d'air nécessaires, et leur refroidissement a lieu par rayonnement vers les poussoirs bl qui sont, eux- mêmes refroid.is indirectement.
La description ci-dessus permet de se rendre compte que l'invention permet d'obtenir une grille à avancement au- tomatique avec les moyens les plus simples. Les frais d'é- tablissement d'une telle grille sont extrêmement bas. Ces
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avantages n'ont pu être obtenus, suivant l'invention, qu'en appliquant, pour la première fois, aux grilles dans lesquelles le mouvement d'avancement de la couche de combustible par un mouvement de va-et-vient des éléments individuels dispo- sés longitudinalement par rapport à ladite grille, du principe du refroidissement direct ou indirect par liquide.
On a mentionné précédemment que la grille peut être, dans beaucoup de cas, disposée de façon inclinée, et en par- ticulier avec son extrémité postérieure plus basse qu'avec son extrémité antérieure, ce qui facilite le mouvemeht d'a- vancement de la couche de combustible, et principalement lorsqu'aucun élément de grille ou une partie seulement des barreaux de grilles sont munis de dents, ainsi que dans le cas où une partie seulement des éléments de barreaux de la grilles effectue, sous un rythme quelconque déterminé, un mouvement de va-et-vient, dans le but de faire avancer la couche de combustible.
La nouvelle grille est applicable aux foyers et chaudières de tout genre, mais grâce au refroidissement sui- vant l'invention elle est particulièrement applicable aux chaudières à haut-rendement et à rayonnement, dans lesquelles on désire travailler avec de l'air de combustion à échauffe- ment préalable très fort. Il est évident que par l'emploi d'air de combustion fortement chauffé à l'avance (par exemple à 400 C) le risque d'une surchauffe de la grille augmente considérablement. Ces surchauffes conduisent, pour les grilles dont il,est question ici, immédiatement à des déjettements, et par suite à des coincement des éléments de grilles se dé- plaçant l'un par rapport: à l'autre, de sorte que la grille ne pourra plus effectuer son mouvement d'avancement.
Grâce au refroidissement, suivant l'invention, d'une telle grille ces
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dérangements sont exclus, même lorsqu'on utilise de l'air de combustion à fort réchauffement préalable.
Du fait que les grilles peuvent avoir toute longueur voulue et peuvent être logées dans des foyers allongés en forme de conduit,les flammes s'étendant sur une grande lon- gueur sensiblement parallèlement à la grille, ces grilles conviennent particulièrement, comme déjà dit, aux chaudières à tubes-foyers, de même qu'aux chaudières aquatubulaires à foyer allongé en forme de conduit, comme en montrent, à titre d'exemple, les figures 14 à 17.
Suivant la forme de réalisation faisant l'objet des figures 14 et 15, la grille et la chaudière sont incli- nées suivant un angle d'environ 15 . Les tubes d'eau forment à la fois la chambre de foyer proprement dite i et la chambre de combustion secondaire e, au cas où cette seconde chambre est jugée nécessaire. Comme le montrent les formes de réali- sation que l'on décrira par la suite, il est également pos- sible de renoncer à cette chambre de combustion secondaire e.
Comme la figure 15 permet de le voir, la chambre de foyer i est formée de tous côtés par les tubes d'eau chauffés b. Cette construction permet une suppression presque tota.le des maçon- neries, et par suite une réduction très considérable des frais de construction de la chaudière; en outre, toutes les répara- tions de la maçonnerie sont de la sorte supprimées. Les tubes peuvent ou bien être disposés en juxtaposition étroite, ou être placés à un faible intervalle l'un de l'autre.
Afin de fermer la chambre de foyer vers l'extérieur, ou vers la cham- bre de combustion secondaire, ou encore vers d'autres con- duits de la chaudière, on peut soit engager entre les tubes des coins k, établis par exemple en fonte, ou bien les tubes pourront être recouverts sur leur côté externe, au moyen de plaques s de béton, .de chamotte ou autre matière analogue.
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Souvent, il est utile de constituer la voûte et les parois du foyer au moyen de tubes d'eau b, comme repré- senté. Mais on a .constaté que de bons résultats sont déjà atteints lorsque la voûte seule est faite de tubes. Dans ce cas les parois sont maçonnées, mais cette maçonnerie n'est pas fortement éprouvée, la majeure partie de la chaleur rayon- née étant absorbée par les tubes de la voûte.
Les tubes d'eau b, constituant la voûte de la chambre de foyer, sont rabattus vers le bas, à l'extrémité de ladite chambre, et.sont également en cet endroit recouverts au moyen de plaques s de chamotte etc. ou au moyen de coins de fonte kl, jusqu'à un niveau bl, correspondant à un plan horizontal passant par le point v postérieur le plus bas de la grille. Ce n'est qu'au-dessous de ce plan bl que les tubes b sont coudés et permettent aux gaz de combustion de passer jusque dans la chambre de combustion secondaire e, également formée par des tubes d'eau.
Une telle disposition de la chaudière exige que les gaz, en raison du coude brusque et de la dérivation vers le bas, derrière l'extrémité de la grille, tourbillonnent et se mélangent intimement, et brûlant complètement, pour autant qu'ils ne se sont pas mélangés antérieurement et qu'ils n'ont pas brûlé en raison de leur guidage à faible distance au- dessus de la grille, guidage analogue à celui qu'on provoque dans les chaudières à tubes-foyers.
On peut disposer en v un injecteur d'air, dans le plan de la grille, ou sous le plan de celle-ci.
On a constaté que des chaudières aquatubulaires ainsi construites et munies de la grille suivant l'invention donnent de très bons résultats. Si les tubes refroidis constituant la grille sont également raccordés à la chaudière, comme dans le cas des figures 16 et 17, ils peuvent utilement assurer le
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retour de l'eau de la chaudière, du tambour supérieur vers le tambour inférieur.
Dans les exemples de réalisation, suivant figures 14 et 15,les gaz pénètrent dans la chambre e, en passànt en c dans les portions coudées des tubes, et abandonnent la chambre e, en passant dans la portion f, où les tubes sont coudés à nouveau, pour parvenir de là jusqu'au surchauffeur g. Depuis ce point, les gaz brûlés parviennent alors soit à un réchauf- feur d'eau d'alimentation (économiseur), soit à un réchauf- feur d'air dé combustion, soit successivement à ces deux ap- pareils. On doit, toutefois, faire expressement remarquer que l'utilisation des calories restantes des gaz, lorsqu'ils ont quitté la chambre de foyer i, peut s'effectuer de manière absolument quelconque, et à l'aide de dispositifs également quelconques, ainsi qu'on le décrira par la suite à l'appui de quelques autres exemples de réalisation.
Certains des tubes b, formant la voûte de la chambre de foyer i, par exemple les tubes numérotés 3, 5, etc, peu- vent être prolongés vers l'avant jusqu'au registre de combus- tible p, afin de constituer l'appui des plaques de chamotte,s .
On économise ainsi la construction d'une lourde voûte, et la chaudière s'en trouve simplifiée.
La description de ce prpmier exemple de réalisation permet déjà de reconnaître qu'entre autres avantages, la nou- velle chaudière n'exige qu'une hauteur très réduite. Cet avantage apparait plus nettement encore dans l'exemple de réalisation conforme aux figures 16 et 17.
Dans la forme de réalisation conforme aux figures 16 et 17, les gaz de foyer dérivés vers le bas passent entre les tubes a, coudés, en direction opposée à leur sens d'écou-
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lement antérieur, et parviennent dans la chambre y, située sous la grille, chambre dans laquelle peut être disposé un sur- chauffeur z à un ou plusieurs compartiments. Grâce à un tel guidage des flammes, le mélange intime et la combustion complète des gaz, que l'on s'efforce d'obtenir, et que l'on obtenait déjà dans la chaudière précédemment décrite, se trou- vent favorisés de la manière la plus avantageuse.
Le mélange peut encore être facilité par le fait que l'on disposera dans la partie arrière de la chambre de grille, ou dans le conduit de chute du combustible, soit des tuyères d'injec- tion de vapeur ou d'injection d'air comprimée soit encore d'autres installations quelconques, assurant le mélange des gaz de combustion. Ces dispositifs peuvent, naturellement, être également constitués par des ailettes en tôle w, que l'on engagera entre les petites fentes d'observation ména- gées dans la série des tubes, et que l'on décrira plus com- plètement dans la suite, le moteur d'entraînement étant si- tué à l'extérieur.
Une hélice mélangeuse de gaz de ce genre, disposée à l'extrémité postérieure de la chambre de combustion, ou à l'extrémité du conduit de chute, pourrait également, bien en- tendu, être remplacée par des tôles mélangeuses formant éven- tail, susceptibles de se balancer dans un mouvement de va-et- vient, établies en métal Nichrotherm, ou pourrait encore, comme déjà mentionné, être remplacée par des tuyères.
Le ré- sultat de cette disposition est qu'outre la teneur en acide carbonique des gaz d'échappement, déjà très élevée par rap- port à celle qu'on constate dans les chaudières à tubes d'eau connues jusqu'à présent, et qui tendent à provoquer une sépa- ration des gaz, et un fractionnement des gaz de foyer, on réa- lise une turbulence beaucoup plus complète desdits gaz, avec
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le résultat final que l'entraînement d'air, très nuisible est supprimé dans la mesure du possible.
Les tubes de grille a, constituent alors.les tubes de retour de l'eau provenant du tambour supérieur o, en di- rection du tambour inférieur u. On peut utiliser des tambours transversaux, et les tubes d'eau peuvent être raccordés aux tambours soit directement, soit au moyen de collecteurs s, et de tubulures v. Naturellement, on peut également disposer en- core des tubes de retour particuliers, destinés à ramener l'eau de la chaudière depuis le tambour supérieur jusque dans le tambour inférieur, depuis lequel cette eau remontera'à nouveau dans les tubes d'eau chauffés. Dans ce dernier cas les tubes de grille reliés à la. chaudière servent aussi de tubes montants.
Dans la chambre y, on peut, bien entendu, au lieu du surchauffeur, disposer d'autres appareils, ou bien on pourra encore laisser vide cette chambre, celle-ci faisant office de chambre de combustion secondaire, comme la chambre e de la Fig. 14. Il peut en outre être jugé avantageux de prolonger la grille au-delà de l'extrémité du foyer, sur une certaine longueur (environ 0,75 m.) dans le but de provoquer en ce point une accumulation du combustible en ignition et éven- tuellement aussi une combustion secondaire si l'on tire parti de l'effet de traverse de feu.
Cette surface d'accumulation postérieure d, disposée derrière l'extrémité de la. grille, et orientée plus en oblique (à 25 environ), est ainsi disposée en avant des points de coudage c c1, c2 que les blocs de scories doivent glisser sur une certaine longueur sur la, par- tie postérieure des tubes coudés, avant qu'ils puissent tom- ber entre les tubes coudés, pour parvenir dans la galerie à
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scories. Les coudes c, c1, c2 sont ainsi établis que les blocs de scories ne peuvent pas rester suspendus, en même temps qu'on évite la. formation d'incrustation sur les tubes, par l'action des blocs de scories glissant vers le bas, sur les tubes, et tombant entre ceux-ci.
Au lieu de prévoir la. surface d'accumulation d, on peut construire la grille de façon à ralentir, sur la partie postérieure de celle-ci, le mouvement, d'avancement de la couche de combustible.
Si la grille n'est pas raccordée à la chaudière, mais est refroidie au moyen d'un système de circulation de liquide réfrigérant spécial, les tubes de grille ne doivent pas, naturellement, être ramenés vers le bas et coudés, comme le montre la figure 16, La grille peut par exemple être in- terrompue à l'extrémité de la surface d'accumulation d. C'est également le cas, lorsque l'on utilise une grille non refroi- die.
Un des avantages principaux de la nouvelle chaudière décrite réside dans le fait que le passage des calories jusque dans les tubes d'eau est assuré presque exclusivement par rayonnement. Il est par conséquent très important que les tu- bes d'eau, en particulier lors de l'usage de charbons riches en gaz, restent très propres, c'est-à-dire ne soient pas re- couverts d'incrustation de scories, ou autres formations ana- logues. Ce but est également atteint sans difficultés dans la nouvelle chaudière, Les flammes s'échappent vers le bas, à grande .vitesse, en direction longitudinale de la chambre de foyer. Elles tendent à parvenir jusqu'à la sobtie de la chambre de combustion, derrière et au-dessous du point arrière de la grille situé le plus bas, par le trajet le plus direct.
De
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cette façon, on donne naissance à un ruban de flamme plat, qui n'entre pas en contact avec la voûte de la chambre de combustion et n'entre qu'à peine en contact avec les parois de celle-ci. Attendu que, de cette manière, les tubes d'eau constituant la voûte et les parois de la chambre de combus- tion ne sont pas léchés par les flammes, on supprime de ce fait les encrassement:-; et les incrustations de scories sur les surfaces de chauffe, si redoutées en particulier lors de l'emploi de houille à forte teneur en gaz. On assure de la sorte un rendement de transmission des tubes d'eau res- tant toujours constants.
Afin, toutefois d'accroître encore la protection contre ces incrustations de scories, et afin de contraindre les flammes à ne parcourir que l'axe de la chambre de combustion en forme de cande, on peutpar exemple, conformément à la Fig. 17 établir la chambrede surchauffe y ou la section d'entrée dans cette chambre, plus étroite que la chambre de combustion; par exemple, la largeur de la cham- bre de combustion sera de 4 mètres,et la largeur du conduit de chute ou de la chambre de surchauffeur sera seulement de trois mètres. Attendu que les gaz de combustion adoptent le trajet le plus courte et celui qui offre la moindre résistance, et parcourent, à l'extrémité de la grille, un trajet retréci d'environ un mètre on évitepar cette mesure, et de manière presque complète, que les flammes lèchent les tubes bouil- leurs supérieurs et latéraux.
Un avantage tout particulier de la disposition dé- crite est la possibilité de prévoir des intervalles ou fentes dans la voûte supérieure formée de tubes bouilleurs, grâce auxquelles il est possible d'observer tant la couche en igni- tion que l'aspect dés flammes.postérieures. Une telle possibi- lité est naturellement d'une valeur pratique très considéra-
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ble, car elle permet la surveillance complète et continuelle de la chambre de foyer, par le haut, dans toute sa longeur et dans toute sa largeur.
La description de la combustion ayant lieu dans la nouvelle chaudière aquatubulaire fait reconnaître que cette combustion est très semblable à celle qui a lieu dans les chaudières à tubes-foyers, ce qui permet, comme déjà dit, d'employer les grilles suivant l'invention tant dans des chaudières à tubes-foyers que dans des chaudières aquatubu- laires du genre représenté sur les Figs. 14 à 17. Toutefois, il est entendu que la grille suivant l'invention peut être employée dans des foyers quelconques, notamment dans des chaudières aquatubulaires de toute espèce, comme par exemple dans des chaudières à tubes montants.
REVENDICATIONS
1) Grille de foyer, à refroidissement par liquide, caractérisée en ce que les parties de la grille portant la couche de combustible sont disposées en sens longitudinal de la grille et produisent l'avancement de la couche de combus- tible du fait qu'une partie ou tous les éléments formant la grille sont animés, sur un rythme approprié quelconque, d'un mouvement de va-et-vient en sens longitudinal, un refroidis- sement étant réalisé au moyen de tubes disposés en sens lon- gitudinal de la grille et parcourus par du liquide, ces tubes constituant la grille entière ou une partie de celle-ci, ou étant disposés dans le voisinage immédiat des éléments pro- prement dits de la grille.