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''Procédé et dispositif pour augmenter le rendement thermique lors de la combustion de combustibles solides de tout genre.
La présente invention a, pour but d'atteindre un rendement thermique maximum de tout combustiblesolide et ce but est atteint par la construction améliorée des grilles déjà existan- tres.
La combustion idéale d'un combustible solide exige avant tout un mélange continuellement intime du combustible et du carburant air, c'est-à-dire le combustible doit présenter à chaque instant la plus grande surface de o ontact. Un combusti- ble solide, réduit en les plus petits morceaux possible aura la plus grande surface de contact, une finesse accroissante du combustible augmentera la densité du combustible, mais deman - dera par contre la diminution des orifices d'accès de l'air.
De la finesse accroissante du combustible, il résultera consé-
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quemment la diminution de la hauteur de couche du combustible, une trop forte pression ou un trop fort tirage de l'air entrai- nerait une trop grande poussière.
Le chauffage à l'intérieur du foyer sera idéal, si l'on atteint dans un temps le plus court possible la production de chaleur la plus haute, une combustion continuellement idéale avec la meilleure utilisation de la chaleur produite. La com - bustion idéale doit avoir lieu à chaque instant et le plus rapidement possible, le combustible doit être touché continuel- lement et régulièrement par le courant d'air, c'est-à-dire le combustible doit être amené dans le sens inverse du courant d'air, les cendres doivent partir régulièrement, la construc- tion de la grille doit être telle que le combustible, le cou- vrant, ait contact continuel et intime avec le courant d'air aspiré ou comprimé, qu' il n'y ait aucun endroit de la grille qui ne soit touché de l'air et où les cendres ne peuvent des- cendre.
Une prompte combustion exige une température d'allumage rapidement atteinte, un réchauffage rapide du combustible et du carburant.
Le rendement le meilleur et le plus économique d'un com - bustible conditionne donc une combustion complète avec un excès d'air le plus réduit possible, l'utilisation la meilleure de la chaleur produite, les moindres pertes de chaleur, une viabilité la plus longue possible du barreau de grille ; la dernière condition exige naturellement l'empêchement d'un chauffage trop fort de la grille.
En admettant l'emploi du principe des courants en sens inverse, le combustible se chauffera lentement par les pro - duits de la combustion, les fumées au contact de la couche ardente du combustible, se'dégazéfiera, s'il est gazeux. Le carburant, l'air de combustion, se réchauffera aussi suivant le même principe des courants renversés au contact des fumées, mais se réchauffera aussi à la chaleur rayonnante de la grille,
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qui naturellement se refroidira en conséquence d'une manière continue.
C'est le chauffage au poussier de charbon qui donne au- jourd'hui en réalité la combustion idéale, son emploi est avan- tageux dans les chaufferies industrielles, mais il est désavan- tageux quant au genre de combustible employé ;il n'est aucu- nement propre aux petites chaufferies. Le chauffage à la grille y trouve le plus grand emploi. Sans aucun doute, on cherche dans les derniers temps un chauffage à la grille idéal, bien des constructions nouvelles ont été imaginées quant à l'espace du foyer, à la grille même ; nous rencontrons de maintes cons- tructions qui augmentent le rendement. thermique du chauffage, mais peu s'en faut qu'on ait atteint le but fixé.
La plupart des innovations offrent encore toujours une combustion bien mauvaise à cause d'un mélange peu approprié du combustible avec le carburant, une mauvaise répartition de l'air de combustion ; en vérité il existe encore bien des endroits de la grille non actifs, morts, qui ne sont pas touchés de l'air de combustion.
Un décrassage automatique à ces endroits fait défaut, du com- bustible non brûlé traverse la grille et tombe dans le cendrier.
Récemment une grille, dite la grille économique de Steinementz, trouve un emploi avantageux ; ses barreaux de grilles sont construits de telle manière que l'air de combustion traversant la grille, est réchauffé par une construction spéciale de ces barreaux. Il s'ensuit une meilleure utilisation de la chaleur, en regagnant de la chaleur et en brûlant plus rapidement par un air de combustion réchauffé, donc un meilleur rendement thermique sera atteint.
Le barreau de la grille économique STeimmetz est une barre plate, avec des orifices latéraux laissant passage à l'air de combustion et aux cendres. Le milieu du barreau offre une sur- face peu active, assez morte, qui est très peu ou même pas du tout touchée de l'air de combustion, les cendres s'y formant
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ne sauront être enlevées que par un moyen de secours quelconque.
A ces endroits la combustion ne pourra se faire que très lentement.
Il y a moyen d'empêcher ce défaut par une nouvelle exécution de la grille suivant par exemple les formes de réalisation données à titre d'exemple non limitatif au,dessin annexé, dans lequel :
Fig.l est une vue en plan d'un barreau de grille suivant . l'invention, Fig.2 est une vue en coupe longitudinale du méme, et
Fig.3 est une vue en coupe transversale du même.
Fig.4 est une vue en plan d'une forme modifiée, Fig.5 est une vue en coupe longitudinale de la fig.4,
Fig.6 est une vue en coupe transversale de la fig.4.
Fig.7 est une vue en plan d'une troisième forme de réalisa - tion,
Fig.8 est une vue en coupe longitudinale de la fig.7.
Fig.9 est une vue en coupe transversale de la fig.7.
Fig,10 est une vue en bout de la fig.7..
La section rectangulaire et pleine du barreau est remplacée par la forme fig.l à 3. La section rectangulaire pleine est creuse, le plan horizontal du barreau est remplacé par deux plans obliques
1 - 2 et 1 - 3, qui se coupent. Grâce à cet arrangement on a deux surfaces de glissement, les cendres y glissent automatiquement.
En adjoignant ces nervures on augmente le moment de résistance du barreau, sans agrandir le poids propre ; il y a même moyen de le diminuer. L'air déjà réchauffé circule dans la gorge creuse, il y a donc un plus fort réchauffement et conséquemment un meilleur refroidissement du barreau. L'air réchauffé traverse un certain nombre d'orifices dont les dimensions sont déterminées par calcul et qui se trouvent latéralement adaptés au barreau, et parvient dans les ouvertures ordinaires du barreau ; le nombre de ces ouver- turespeut même être augmenté à "cause du renfort par nervures.
L'air réchauffé et se réchauffant encore toujours se dilate en sor- tant etprend le chemin des surfaces de gissement ; de cette'ma- f
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nière une amenée d'air régulière au dessous de la couche de com-
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.ri, bustible a lieu et sera garantie, En plusil se forme entre les nervures des barreaux une couche de cendrs qui joue le rôle d'une grille fine permettant même l'emploi de charbon fin.
Les grilles de construction récente présentent encore ce défaut qu'elles réchauffent bien l'air de combustion, mais seule- ment en partie, l'autre partie traverse la grille non réchauffée et cette partie est même la plus grande. L'air à réchauffer, forcé de traverser un certain chemin, rencontre une plus grande résistance et est empêché dans son passage. Aussi ce défaut dis- parait par une nouvelle forme de la chambre à réchauffer se trouvant adaptée en-dessous du barreau (a), voir les fig.4 à 6.
En voici la compréhension : on donne à la chambre de ré - chauffage une forme hexagonale au lieu d'une forme rectangulai- re. En élargissant la chambre suivant 1 - 2, on diminuera l'ou- verture de passage (b), la quantité d'air amenée directement à la grille comme d'usage sera diminuée selon la diminution de l'ouverture, le rapport des deux ouvertures (a) et (c) peut être calculé exactement. L'air traversant (b ) sera aussi ré - chauffé par une plus grande surface de contact de la chambre de réchauffage et de cette manière la combustion recevra moins d'air froid et plus d'air chaud. Grâce au rétrécissement en b et à l'élargissement subit au-dessus de b, il y aura un effort injectoire, donnant la possibilité d'aspirer de l'air bien réchauffé de la chambre de réchauffage.
La chambre de réchauffage ne reçoit qu'en c sur toute la longueur desorifices et reste fermée au devant et par derrière.
On peut même fermer les orifices b et c par des coulises, ré- glant l'amenée de l'air.
Conséquences :
Par les innovations décrites, on obtient une amenée régu- lière d'air de combustion réchauffé en dessous de la couche du combustible, on n'amènera que de l'air réchauffé, on a la
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possibilité de régler l'amenée, Une combustion totale et rapide avec le moindre excès d'air aura lieu et on a la possibilité de faire usage de tout genre de combustible solide. La garantie d'un meilleur rendement thermique est donnée.
Au lieu du barreau creux avec nervure, formée par deux plans coliques, nous prévoyons aussi le barreau creux, mais plat et le plus étroit possible, t'afin d'obtenir la surface la plus petite possible. Voir figures 7 à 10, qui donnent une forme de réalisa- tion légèrement modifiée par rapport aux figures 4 à 6. On fixe la chambre de réchauffage au barreau de la grille au moyen d'un arrangement (e - f) fig.8. Par ce genre de fixage, on aura tou- te garantie d'un bon fixage et les deux parties, barreau et chambre, peuvent se dilater indépendamment.
REVENDICATIONS.
1. Un barreau de grille à nervures et creux ; grâce à ses plans obliques tout endroit, ne travaillant pas à la combustion, est exclu. L'air de combustion touche tout point de la couche de combustible, les cendres descendent automatiquement vers les ouvertures d'amenée d'air. La nervure creuse s'ouvre vers le bas et y possède latéralement des orifices en un certain nombre, donnant passage à l'air réchauffé, sortant de la chambre de ré- chauffage, vers les ouvertures de la grille.