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BREVET D'INVENTION PERFECTIONNEMENTS AU CHAUFFAGE, NOTAMMENT A L'AIDE DE COMBUSTIBLES DE PETITS CALIBRES.
L'invention est relative au chauffage et concerne en particulier le chauffage à l'aide de combustibles, tels les charbons, de petits calibres.
Le demandeur a déjà proposé un procédé pour la combustion ininterrompue, durant des périodes prolongées, de combustibles de petits calibres, par insufflation, au sein d'un lit de ce combustible, contenu dans une auge à fond non perforé et alimenté en combustible à mesure de la consommation, d'air sous pression, introduit par des ajutages disposés horizontalement, ou verticalement de haut en bas, ou obliquement vers le bas, à quelque distance du fond de l'auge.
Le demandeur a également proposé diverses dispositions d'appareils pour l'exécution de ce procédé qui comprenaient en principe une auge à fond non perforé, un dispositif d'insufflation refroidi par circulation, dont les orifices de débit débouchent à quelque distance du fond de l'auge, et un dispositif d'alimentation de combustible, fonctionnant par exemple par simple gravité, et disposé notamment de façon que, par rapport aux machefers qui
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peuvent se former durant la combustion, le cheminement du combustible et l'écoulement de l'air de combustion s'effectuent de préférence dans la même direction.
En raison de nécessités constructives toutefois, jusqu' à présent les situations réciproques de l'insufflation et du lit de combustible n'étaient pas les mêmes, ni même sensiblement les marnes, dans toutes les parties du foyer avec la conséquence d'un manque d'uniformité dans le fonctionnement, qui pouvait atteindre un degré plus ou moins marqué, nuisible à un rendement élevé.
L'invention a pour but surtout de remédier à cet inconvénient ; elle a pour but également de simplifier l'agencement des appareils, de telle façon que leur construction ainsi que leur montage soient rendus plus aisés et par suite plus économiques que jusqu'à présent.
A cet effet elle consiste, principalement, à organiser l'insufflation dTune part, et d'autre part l'alimentation de combustible, de telle façon que la situation réciproque de l'insufflation et du lit de combustible soit déterminée, notamment la même ou sensiblement la même dans toute l'étendue du foyer.
Elle consiste également à organiser l'alimentation de combustible et l'insufflation, notamment par une coordination des conformations des dispositifs d'alimentation de combustible et d'insufflation, de manière à réaliser d'une manière sensiblement uniforme une couche de combustible de caractéristiques déterminées par rapport à l'insufflation, en particulier d'égale résistance au passage du vent.
Elle consiste encore à agencer, notamment le dispositif d'insufflation et ses éléments ou organes associés, en un ensemble propre à être monté comme un tout dans le foyer, soit comme un système suspendu, soit comme un système appuyé, soit comme un système à la fois suspendu et appuyé.
Et afin que l'on puisse bien comprendre comment les dispositions caractéristiques ci-dessus peuvent être pratiquement réalisées, l'invention sera décrite ci-après plus en détail,
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en référence aux dessins, plus..ou moins schématiques, annexés, de plusieurs modes d'exécution ou dispositions d'appareillage préférés, tenant compte que, pour certaine.:
d'entre-eux, s'il a déjà été proposé de disposer en regard de l'embouchure d'un ajutage d'arrivée d'air de combustion '' 'un chapeau ou autre écran afin d'empêcher la pénétration du combustible dans cette ouverture, en pareil cas le chapeau ou écran est établi uniquement en harmonie avec la grandeur de l'embouchure et ne constitue pas un élément de tuyère d'insufflation, coordonné en vue de cette insufflation avec les autres éléments de cette tuyère,notamment l'arrivée d'air.
En outre, contrairement au chapeau ou écran, à même lequel la combustion peut se produire et des machefers peuvent se former, l'élément de tuyère est organisé pour que le combustible chemine sur sa surface.
Dans les dessins :
Fig. 1 montre en élévation, et coupe par I-I de la fig.2, une première réalisation;
Fig. 2 est une vue en élévation et coupe par 11-11 de la fig. 1;
Fig. 3 est une vue en plan correspondant à la fig.2; Figs..4 à 7 montrent, en élévation et coupe, diverses variantes ; Figso 8 à 11 montrent en élévation et coupe, et en plan, deux variantes de la disposition suivant la fig. 7 ;
Figs. 12 et 13 montrent, en élévation et coupe, deux autres variantes.
En se référant tout d'abord aux figures 1 à 3,1 désigne, illustrée de façon conventionnelle, une auge dont le fond 2 n'est pas perforé, qui peut être indépendante de l'appareil à chauffer, telle une chaudière, ou semblable, ou constituer une partie intégrante de cet appareil, ou d'un avant foyer y associé, et 3 désigne un dispositif d'insufflation,alimenté en air sous pression, fourni par un ventilateur 4 ou une autre source appropriée, un organe de réglage tel que 5 étant prévu pour contrôler l'arrivée d'air au
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dispositif 3*
Le dispositif d'insufflation, qui est constitué par un système refroidi, notamment par circulation d'eau, est isolé dans l'espace interne de l'auge et dans l'exemple, il est établi sous forme d'une sorte de cloche comprenant une chambre à air 6,
entourée de parois d'eau 7, à la partie supérieure de laquelle vient se raccorder, par une jonction 9, le conduit d'amenée d'air 8.
Au dispositif d'insufflation 3 se raccordent également des conduits d'arrivée et de départ d'eau, 10 et 11, le conduit d' arrivée débouchant au point le plus bas et celui de départ étant relié au point le plus élevé des chambres 7.
On a prévu une alimentation de combustible, par exemple par gravité, dont le dispositif comprend une trémie 12, et un conduit de descente 13 équipé d'un obturateur, par exemple tournant, 14, en un agencement tel que le conduit 13 délivre du combustible dans l'auge 1, sur tout le pourtour du dispositif d'insufflation 3.
A cet effet, conformément à l'exemple , les oonduits 9, 10 et 11, quittant le dispositif d'insufflation 3, s'engagent dans le conduit de descente du combustible 13 et s'y étendent sur une longueur suffisante pour que le courant descendant de combustible se soit reformé et uniformisé lorsqu'il atteint l'extrémité du conduit 13 pour pénétrer dans l'auge, malgré l'obstacle formé à son.cheminement par les conduits 9, 10 et 11.
Pour faciliter cette reformation et uniformisation, on pourra éventuellement donner à ces conduits des sections quadrangulaires, ovales ou semblables, et les disposer notamment en formation séparée comme on l'a représenté,
Alternativement, les conduits d'amenée et de départ d'eau pourraient être logés à l'intérieur du conduit d'amenée d'air, tout au moins dans la portion inférieure du conduit de descente 13.
En un ou des points suffisamment distants de l'extrémité inférieure du conduit 13 pour qu'au delà de cette dernière le
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courant descendant de combustible soit en tous cas reformé et uniformisé, les conduits 9, 10 et 11 sont déviés vers l'extérieur du conduit 13 pour rencontrer les branchements auxquels ils doivent se raccorder, comme on l'a schématiquement représenté.
Dans l'exemple, les inflexions des conduits 9, 10 et 11 sont nécessitées dans le conduit 13 par le type particulier d'obtu- . rateur choisi, mais il va de soi que, l'obturateur étant par exemple établi sous forme de cône mobile, les conduits 9, 10 et 11 pourraient aussi bien etre étendus jusque dans l'espace de la trémie 12, comme on l'a partiellement figuré en traits interrompus pour l'un d'eux.
La délivrance du combustible sur tout le pourtour du dispositif d'insufflation ainsi obtenue est encore coordonné avec .la distribution du vent par le dispositif d'insufflation suivant la répartition désirée de la combustion, c'est à dire que la forme donnée au conduit 13 est harmonisée avec celle du dispositif d'insufflation 3, pour obtenir une répartition déterminée du combustible sur le pourtour de ce dispositif, notamment une répartition telle que la couche de combustible présente, sur tout ce pourtour, sensiblement la même résistance au passage du vent.
Dans l'exemple choisi, ce dernier résultat est atteint en donnant au contour de la section du conduit 13, une forme semblable à celle du contour en plan du dispositif d'insufflation 3, comme on peut le remarquer dans la fig. 3.
Dès lors, si de l'air sous pression est envoyé par 4, 5, 8 et 9, dans la chambre 6, on obtient, sur tout le pourtour du dispositif 3, une combustion sensiblement égale, sans qu'en des zones ou endroits particuliers, se produisent des projections de combustible, des chalumeaux ou des pertes d'air de combustion, le machefer, figuré en Mdans un stade de son développement, que l' air contourne dans son cheminement, se formant lui-même d'une manière sensiblement uniforme, avec, comme résultante, un accroissement intéressant du rendement de l'appareil.
Dans l'exemple, le dispositif a été représenté avec
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l'un de ses axes plus développé, mais il va de soi que les axes pourraient aussi bien être égaux, de même que l'auge 1 pourrait aussi bien *être circulaire, ou affecter toute autre forme suivant l'appareil à chauffer ou autres conditions à satisfaire.
Dans les foyers très allongés, il peut être intéressant, pour faciliter l'enlèvement des machefers, de prévoir, en certains endroits ou zônes, par exemple la zone la plus éloignée de la devanture du foyer, un moindre développement de ces mâchefers, résultat qui peut être facilement atteint en prévoyant en ces endroits ou zones un excès plus ou moins marqué de l'alimentation de combustible, obtenue, par exemple, par une conformation convenable, notamment un léger accroissement de section locale, du conduit 13, ou bien encore par une résistance à l'écoulement de 1 air prévue dans le dispositif d'insufflation 3, ou par un moyen équivalent.'
On remarquera que dans l'exemple le dispositif d'insufflation 3 et les éléments associés sont en quelque sorte suspendus et qu'il suffira, pour le montage et le démontage,
d'exécuter ou de défaire des accouplements tels que 15, ce qui est facilement réalisé.
La disposition de la fig. 4 est de principe analogue à la précédente, le dispositif d'insufflation 3 comportant une chambre 6 terminée par une fente inférieure de passage d'air 16.
Suivant la disposition de la fige 5., l'introduction de l'air sous pression s'obtient par la combinaison d'un conduit ascendant 17 et d'un déflecteur 18, ce dernier établi à circulation d'eau dont le conduit d'amenée 19 est, de préférence, disposé axialement dans le conduit 17 et le conduit de départ 20 est agencé de l'une des manières déjà décrites en se référant aux figures 1 à 3*. Des chicanes 181 peuvent être prévues dans la chambre d'eau du déflecteur 18.
Un treillis, grille ou l'équivalent, peut 'être prévu pour empêcher des corps étrangers de pénétrer dans le conduit 17, par exemple lors de l'enlèvement des mâchefers.
L'air alimentant le conduit 17 peut, au préalable, par-
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courir une ou des chambres'21 adjacentes au fond 2, ou d'autres parois encore de l'auge 1 en vue de son réchauffage préalablement à la combustion.
Dans l'agencement de la fig. 6, le déflecteur 18 est constitué par une conformation appropriée des spires jointives du conduit 19, prolongé par le conduit 20, le déflecteur étant formé par la surface interne de l'ensemble des spires du conduit 19, ou par une cloison rapportée à l'intérieur de ces spires, ou l'équivalent,
Dans les agencements suivant les figures 7 à 11, l'air est introduit dans une chambre 6 entourée de toutes parts, dans l' espace interne de l'auge 1, par une chambre à circulation d'eau 7.
Suivant la fig. 7, l'air de la chambre 6 pénètre dans le lit de combustible par des ouvertures ou fentes horizontales 22, l'agencement des conduits d'arrivée d'air et de la circulation d'eau étant sinon semblable à celui de l'une des figures précédentes.
Dans les figures 8 et 9, les ajutages partant de la chambre 6 sont constitués par des fentes longitudinales, horizontales ou dirigées obliquement vers le bas 22, la chambre 7 étant prolongée jusqu'à la paroi 2 de l'auge l. La tuyère est agencée dans l' auge 1 comme le montre la fig. 9 et des raccords appropriés 15 procurent l'amovibilité du dispositif d'insufflation.
Dans les figs, 10 et 11, 1 1 agencement est analogue à celui des figures 8 et 9, mais la chambre à air 6 communique directement, à la partie inférieure avec un caisson d'air 21 analogue à celui prévu pour la fige 5.
La tuyère a reçu une conformation rappelant celle d'une aptère, les passages d'air 22 pouvant être orientés horizontalement, ou obliquement vers le bas comme représenté.
On remarquera que dans les figures 5 à 7, le dispositif d'insufflation peut aussi bien être suspendu par le conduit 20 que supporté par le conduit 19, ou simultanément par le conduit 17 et le conduit 19 comme dans la fig. 7, le montage et le démontage
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étant aussi aisés que précédemment, moyennant prévision d'accouplements judicieusement placés. L'auge 1, ou certaines de ses parties, tel le fond 2, pourrait du reste faire partie de l'ensemble amovible, est Dans la fig, 12, le dispositif d'insufflation 3 d'un @ type analogue à celui des figures 1 à 3, mais le conduit d'amenée d'eau de refroidissement 19 se raccorde par la partie inférieure de ce dispositif.
Enfin dans la fig. 13 on a prévu, suivant le tracé en trait plein, une arrivée et une sortie de lteau de refroidissement, respectivement inférieure et supérieure, et un conduit d'air 17 combiné avec un déflecteur 18, tandis que suivant le tracé en traits interrompus, les entrées et sortie d'eau sont reportées à la partie supérieure, l'air étant introduit par le conduit inféri- eur 17 associé au déflecteur 18.
Dans chacune des réalisations suivant les figures 4 à 13, le conduit d'alimentation de combustible 13 est conformé et reçoit .en.: section un profil en harmonie avec le dispositif d'insuffla- tion avec lequel il est associé et la répartition du combustible à obtenir, comme il a été exposé en référence aux figs, 1 à 3.
Il est bien entendu que les caractéristiques des diver- ses réalisations visées pourraient être encore différemment oombi- nées entre elles, les exemples types choisis étant illustratifs mais non limitatifs.
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