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.Perfectionnement au chauffage au moyen de combustibles solides.
La présente invention concerne un perfectionnement au chauf- fage au moyen de combustibles solides et se rapporte plus spécia- lement aux installations de chauffage central brûlant du charbon de petit calibre, dans lesquelles la combustion est activée par de l'air sous pression.
L'invention peut s'appliquer notamment aux appareils de chauf- fage comportant un avant-foyer, du type représenté dans le brevet belge n 396,271 du 12 mai 1933.
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On sait que les brûleurs à petit combustible se composent généralement d'un souffleur, constitué par un ou plusieurs orifices recouverts par une couche de charbon descendant d'une trémie. L'air sortant de ces orifices traverse la couche de charbon et en pro- voque la combustion. Toutefois,la combustion est la plus active à l'endroit où l'air rencontre le moins de résistance à son passa- ge, donc à l'endroit où la couche est la plus mince. De ce fait, la masse du combustible en présence dans le brûleur brûle d'une manière inégale. En outre, si la pression de l'air dépasse une certaine valeur, il se produit des cheminées le long de la ligne de moindre résistance, l'air entraînant non seulement les pous- sières contenues dans le combustible, mais même des grains.
Il existe des dispositifs qui suppriment en partie ces incon- vénients en employant, en guise de souffleur, des grilles à 45 , donc parallèles au talus naturel du combustible. Ces dispositifs ont toutefois l'inconvénient que, si le combustible donne des résidus sous forme de mâchefers, les orifices se trouvent rapi- dement obstrués. En outre, si l'air de combustion est amené sous pression, la température de combustion se trouvant très élevée, les grilles s'abîment rapidement si elles ne sont refroidies par circulation d'eau, et il est souvent malaisé de prévoir des grilles dotées de ce système de refroidissement.
Le dispositif faisant l'objet de la présente invention a pour but: 1 ) de produire une combustion d'intensité égale dans toute la masse du combustible contenu dans le brûleur; 2 ) de per- mettre l'emploi de combustibles donnant comme résidus soit des cendres, soit des mâchefers; 3 ) d'éviter complètement l'entraîne- ment de grains et en partie l'entraînement de poussières.
Le dispositif consiste essentiellement en une enveloppe métal- lique entourant un souffleur et disposée de façon que le combustible remplisse complètement l'espace compris entre les parois du souf-
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fleur et l'enveloppe et que la couche de combustible à traverser par l'air soit égale en tous les points. Cette enveloppe se pré- sente sous forme d'une grille à espaces libres de petites dimen- sions, grille qui peutéventuellement être pourvue de canalisa- tions permettant le refroidissement par'circulation d'eau.
Cette grille peut être solidaire du souffleur ou en être in- dépendante, être constituée par des éléments posés les uns à la suite des autres et avoir des espaces libres de toutes les formes, sans que pour cela l'idée fondamentale soit modifiée, idée qui consiste à faire servir la grille de récipient égalisant l'épais- seur du combustible autour du souffleur.
Quelle que soit leur forme, les espaces libres de la grille seront suffisamment petits pour empêcher le combustible de tomber à travers. Entre la face externe de la grille et les parois de l'avant-foyer ou de la chaudière, un espace suffisant sera prévu pour le passage desgaz enflammés.
D'autres détails ressortiront de la description ci-après et des dessins annexés, dans lesquels: la fig.1 est une coupe verticale du dispositif; la fig.2, une coupe longitudinale; la fig.3, une coupe verticale du dispositif placé dans un avant-foyer et la fig.4 est une coupe longitudinale du dispositif placé dans un avant-foyer; la fig.5 est une coupe verticale d'une variante.
Référant à la fig. l, l'air sous pression, fourni par un ven- tilateur non représenté, arrive dans le canal 1 et sort par l'ori- fice c Le combustible tombe par l'orifice 4 faisant communiquer une trémie 9 avec le brûleur. Il s'entasse dans l'espace limité, d'une part, par les parois 2 du souffleur, et d'autre part, par la grille 3 Celle-ci est faite en arc de cercle dont le rayon a pour
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centre la ligne C constituant l'axe de l'orifice de soufflage.
Cette grille 5 comporte, comme toute grille, des espaces libres 8, de forme quelconque, mais suffisamment petits pour ne pas laisser passer les grains du combustible.
L'air sortant par c traverse la couche de combustible et celle-ci étant égale dans toutes les directions, l'air sort par toute la surface du combustible touchant à la grille. Les gaz pro- duits par la combustion du combustible, lorsque celui-ci brûle, sortiront donc par toute la surface touchant à la grille etla combustion sera d'intensité sensiblement égale sur toute cette surface. Les mâchefers se déposent sur les parois 2 du souffleur, les cendres, dans la partie inférieure de la grille et passent par les espaces libres. Le souffleur/comme la grille peuvent être re- froidis par circulation d'eau, si besoin il y a.
La fig.2 montre une coupe longitudinale du même dispositif.
La grille est limitée devant et derrière par deux faces pleines.
La face postérieure 7 est une simple paroi pleine (éventuellement refroidie par eau); la face antérieure 6 aura, de préférence, une inclinaison par exemple à 45 Elle sera munie d'une ouverture 5 pouvant être obturée par une porte 5a. Cette ouverture 5 permettra l'extraction des mâchefers et le nettoyage du feu.
Enfin, l'orifice 0 du souffleur 1 n'ira pas jusqu'aux parois, car si cela était, l'air aurait tendance à sortir, de préférence, entre le charbon et les parois où la résistance est moindre. Le souffleur s'arrêtera donc à une certaine distance des parois, don- née par l'expérience.
La fig3 montre une coupe verticale du dispositif placé dans un avant-foyer placé devant une chaudière. Le souffleur et la grille sont pla.cés de façon telle qu'il subsiste des espaces10, par où les gaz enflammés peuvent s'échapper pour arriver dans le col 11, qui les conduira à la chaudière. A la partie inférieure de
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l'avant-foyer, on prévoit un espace 13 destiné à recevoir les cendres, lesquelles pourront être retirées par l'orifice muni d'une porte 12. Cette porte 12 pourra être munie d'une ouverture réglable permettant d'admettre de l'air pour oxygéner la flamme.
Il est évident que l'avant-foyer 14 pourra être refroidi par cir- culation d'eau.
La fig. 5 représente une variante du dispositif. le souffleur l y possède plusieurs rangées d'ouvertures c disposes les unes au-dessus des autres. Les barreaux 8 de la grille sont disposés parallèlement aux orifices de soufflage. La couche de combustible est donc égale en face de chaque orifice C. En outre, le fond in- férieur sur lequel repose le combustible est composé de barreaux mobiles 15. En marche, ces barreaux se touchent, étant inclinés.
A l'arrêt, on peut redresser les barreaux qui laissent alors un espace libre entre eux, de manière à faire tomber les cendres.
Dans la forme d'exécution représentée/aux figures, la grille est constituée par un tambour dont les parties gauches, représen- tées en hachuré (figs.l, 3 et 5) sont pleines etcontiennent la canalisation d'amenée d'air. Eventuellement, cette partie pleine peut être pourvue de canalisations destinées à recevoir une circu- lation d'eau. Les barreaux proprement dits sont formés par des tronçons de cercle disposés verticalement et placés les uns contre les autres, ces tronçons comportant des butées appropriées pour as- surer un intervalle entre les différents barreaux. L'on pourrait cependant modifier cette disposition sans sortir du cadre de l'in- vention.
C'est ainsi que l'on pourrait remplacer ces barreaux ver- ticaux par des barreaux horizontaux, convenablement profilés, em- pilés les uns sur les autres, de manière à former une grille en forme de tambour. De même, la position des conduites d'air sous pression, la partie pleine de la grille en forme de tambour repré- sentée aux figs.l et 3, ainsi que les autres détails de réalisation peuvent être conçus dans de nombreuses formes analogues sans sortir
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du cadre de l'invention.
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D'une manière générale, l'invention concerne tous foyers de chauffage central dans lesquels l'air sous pression est amené à l'intérieur d'une surface délimitée par une grille de forme non plane, cette grille de forme non plane pouvant délimiter, soit parfaitement, soit imparfaitement, un volume, et dans lesquels le combustible est amené d'une trémie dans ledit volume.
Revendications.
1 Foyer de combustion pour combustibles solides, de préfé- rence de petits calibres, comportant une grille dont la surface affecte la forme d'une enveloppe métallique, par exemple, d'une partie de cylindre ayant pour axe l'axe d'un des souffleurs, des moyens permettant d'amener de l'air sous pression à l'intérieur de cette surface, et une trémie capable de distribuer le combus- tible dans la grille.
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.Perfection in heating by means of solid fuels.
The present invention relates to an improvement in heating by means of solid fuels and relates more particularly to central heating installations burning small-caliber coal, in which the combustion is activated by pressurized air.
The invention can be applied in particular to heating appliances comprising a fore-hearth, of the type shown in Belgian Patent No. 396,271 of May 12, 1933.
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It is known that small fuel burners generally consist of a blower, consisting of one or more orifices covered by a layer of coal descending from a hopper. The air leaving these openings passes through the coal bed and causes combustion. However, combustion is most active where the air meets the least resistance to its passage, therefore where the layer is thinnest. As a result, the mass of the fuel present in the burner burns unevenly. In addition, if the air pressure exceeds a certain value, chimneys are produced along the line of least resistance, the air carrying not only the dust contained in the fuel, but even grains.
There are devices which partially eliminate these drawbacks by employing, as a blower, grates at 45, therefore parallel to the natural slope of the fuel. However, these devices have the drawback that, if the fuel gives residues in the form of bottom ash, the orifices are quickly blocked. In addition, if the combustion air is brought under pressure, the combustion temperature being very high, the grates deteriorate quickly if they are not cooled by circulating water, and it is often difficult to provide grilles equipped with of this cooling system.
The object of the device of the present invention is to: 1) produce combustion of equal intensity throughout the mass of the fuel contained in the burner; 2) to allow the use of fuels giving as residues either ashes or bottom ash; 3) completely avoid the entrainment of grain and partly the entrainment of dust.
The device essentially consists of a metal casing surrounding a blower and arranged so that the fuel completely fills the space between the walls of the blower.
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flower and the envelope and that the layer of fuel to be crossed by the air is equal at all points. This casing is in the form of a grid with free spaces of small dimensions, which grid can optionally be provided with pipes allowing cooling by circulating water.
This grid can be integral with the blower or be independent of it, be made up of elements placed one after the other and have free spaces of all shapes, without the fundamental idea being modified, an idea which consists of using the grate as a receptacle equalizing the thickness of the fuel around the blower.
Regardless of their shape, the free spaces in the grate will be small enough to prevent fuel from falling through. Between the external face of the grate and the walls of the front fireplace or the boiler, sufficient space will be provided for the passage of the ignited gases.
Other details will emerge from the following description and the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a vertical section of the device; FIG. 2, a longitudinal section; Fig.3, a vertical section of the device placed in a fore-hearth and Fig.4 is a longitudinal section of the device placed in a fore-hearth; Fig.5 is a vertical section of a variant.
Referring to fig. 1, the pressurized air, supplied by a ventilator not shown, arrives in channel 1 and exits through orifice c. The fuel falls through orifice 4 making a hopper 9 communicate with the burner. It is piled up in the limited space, on the one hand, by the walls 2 of the blower, and on the other hand, by the grid 3 This is made in an arc of a circle, the radius of which is
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center the line C constituting the axis of the blowing orifice.
This grid 5 comprises, like any grid, free spaces 8, of any shape, but small enough not to let the fuel grains pass.
The air exiting through c passes through the fuel layer and the layer being equal in all directions, the air exits through the entire surface of the fuel touching the grate. The gases produced by the combustion of the fuel, when the latter is burning, will therefore exit through the entire surface touching the grate and the combustion will be of substantially equal intensity over the entire surface. The bottom ash is deposited on the walls 2 of the blower, the ashes, in the lower part of the grate and pass through the free spaces. The blower / like the grille can be cooled by circulating water, if necessary.
Fig.2 shows a longitudinal section of the same device.
The grille is limited in front and behind by two solid faces.
The rear face 7 is a simple solid wall (possibly cooled by water); the front face 6 will preferably have an inclination, for example at 45 It will be provided with an opening 5 which can be closed by a door 5a. This opening 5 will allow the extraction of bottom ash and the cleaning of the fire.
Finally, the orifice 0 of the blower 1 will not go to the walls, because if it were, the air would tend to exit, preferably, between the coal and the walls where the resistance is less. The blower will therefore stop at a certain distance from the walls, given by experience.
Fig3 shows a vertical section of the device placed in a fore-hearth placed in front of a boiler. The blower and the grid are placed in such a way that there are still spaces 10 through which the ignited gases can escape to arrive in the neck 11, which will lead them to the boiler. At the bottom of
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the fore-hearth, there is a space 13 intended to receive the ashes, which can be removed through the orifice provided with a door 12. This door 12 can be provided with an adjustable opening allowing to admit the ashes. air to oxygenate the flame.
It is obvious that the fore-hearth 14 can be cooled by circulating water.
Fig. 5 shows a variant of the device. the blower there has several rows of openings c arranged one above the other. The bars 8 of the grid are arranged parallel to the blowing openings. The layer of fuel is therefore equal in front of each orifice C. In addition, the lower base on which the fuel rests is composed of movable bars 15. In operation, these bars touch each other, being inclined.
When stationary, we can straighten the bars which then leave a free space between them, so as to let the ashes fall.
In the embodiment shown / in the figures, the grid consists of a drum whose left parts, shown in hatched lines (figs. 1, 3 and 5) are full and contain the air supply pipe. Optionally, this solid part can be provided with pipes intended to receive a circulation of water. The bars proper are formed by sections of a circle arranged vertically and placed against one another, these sections comprising appropriate stops to ensure an interval between the different bars. However, this provision could be modified without departing from the scope of the invention.
It is thus that these vertical bars could be replaced by horizontal bars, suitably profiled, stacked one on top of the other, so as to form a drum-shaped grid. Likewise, the position of the pressurized air ducts, the solid part of the drum-shaped grille shown in Figs. 1 and 3, as well as the other details of construction can be designed in many similar shapes without going out.
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within the scope of the invention.
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In general, the invention relates to all central heating homes in which the pressurized air is brought inside a surface delimited by a grid of non-planar shape, this grid of non-planar shape being able to delimit, either perfectly, or imperfectly, a volume, and in which the fuel is brought from a hopper into said volume.
Claims.
1 Combustion hearth for solid fuels, preferably of small caliber, comprising a grate the surface of which takes the form of a metal casing, for example, of a part of a cylinder having for axis the axis of one of the blowers, means for bringing pressurized air inside this surface, and a hopper capable of distributing the fuel in the grate.