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"SEPARATEUR DE POUSSIERES POUR FOYERS, EN PARTICULIER DE GENERATES A VAPEUR A FOYER SOUS PRESSION"
Dans les foyers à charbon pulvérise, on a toujours ressenti comme un inconvénient le fait que par suite de la subdivision extrême du combustible et des vitesses relativement élevées des gaz de chauffe,des particules de cendres et de scories restent mélangées à ces gaz et passent avec eux dans la cheminée et à l'air libre.
On a déjà, il est vrai,, proposé et essayé de séparer dès la chambre de combustion les parties non brûlées ou incombustibles,ou l'on a monté à l'extrémité des carneaux des cyclones ou des dispo-
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sitifsi analogues pour libérer les gaz da fumée qui s'échappent à l'air libre des plus grosses impuretés qu'ils entralnent avec eux. Mais comme il s'agissait toujours de foyers dans lesquels la combustion se fait sous unA pression peu différente de la pression atmosphérique, ou bien il ne restait que peu d'énergie disponible pour la séparation de ces particules, ou bien il fallait prévoir à cet effet des ventilateurs spéciaux, dont la dépense d'énergie abaissait sensiblement le rendement de l'installation.
La séparation des scories à l'intérieur de la chambre de combustion comporte encore l'inconvénient suivant: ces scories étant encore très chaudes et même éventuellement en fusion, on évacue aussi avec elles des parcelles de charbon qui autrement auraient pu brûler complètement.
Ces inconvénients peuvent s'éviter s'il s'agit de chambres de combustion sous pression, dans lesquelles la combustion s'effectue dès lors sous une pression notablement supérieure à la pression atmosphérique, et où cette pression est créée et maintenue par un compresseur qui est actionné avantageusement par une turbine à gaz dont les gaz de chauf- fe eux-mêmes forment l'agent moteur: On dispose alors, pour la séparation, de quantités d'énergie relativement grandes, sans que le rendement de l'installation en souffre. Mais pour éviter aussi les autres inconvénients, la séparation se fera, suivant la présente invention, non pas dans la chambre de combustion elle-même, ni à l'extrémité aval des carneaux ou dans la cheminée, mais en un point approprié du circuit des gaz de chauffe.
En reportant dans ce circuit même la séparation, on obtient que les particules de scories sont, lorsqu'elles se séparent, déjà suffisamment refroidies et durcies pour qu'elles ne puissent plus s'agglomérer en
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pierres, de sorte qu'elles sont plus faciles à traiter, et l'on empêche en même temps qu'elles ne soient entraînées à travers tout le système de tubes et qu'elles ne se déposent en des points où leur présence n'est pas désirable. Si, de plus, on monte le séparateur en amont de la turbine à gaz , on empêche aussi des parcelles relativement grosses de parvenir dans l'aubage de la dite turbine et de l'user prématurément par leur effet abrasif.
S'il s'agit d'un foyer à charbon pulvérisé pour un générateur à vapeur, l'endroit le plus convenable pour monter le séparateur est immédiatement après le surchauffeur.
Les gaz traversant à grande vitesse le surchauffeur, cette vitesse peut s'utiliser en même temps pour la séparation et point n'est besoin de la produire spécialement. Mais le séparateur peut aussi être incorporé à la turbine elle-même,la vitesse nécessaire à la séparation étant déjà entièrement ou en grande partie la vitesse transformée en énergie dans l'auba ge mobile de la turbine.
Au dessin annexé, la Figure 1 représente un exem ple de réalisation de l'objet de linvention. 1 désigne la chambre de combustion et la partie évaporatoire d'un générateur de vapeur à foyer sous pression, 2 le séparateur ou le ballon dans lequel la vapeur se sépare de l'eau en circulation fermée, 3 le surchauffeur de vapeur, 4 l'arrivée d'air comburant et 5 l'amenée de charbon pulvérisé. Les gaz de chauffe traversent l'évaporateur et le surchauffeur et arrivent avec une grande vitesse on 6 dans le séparateur de poussières, qui consiste par exemple en un canal hélicoïdal dans lequel les gaz chauds arrivent par les ailettes 7 (Fig.
1'). Du seul fait du changement de direction à 90 imposé au courante les plus grosses parcelles solides sont rejetées et évacuées par la tuyauterie 8. D'autres parcelles de
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poussière sont projetées par la force centrifuge au cours du mouvement de rotation du jet de gaz et tombent le long de la paroi par les fentes en 9 dans la chambre 10, d'où elles sont évacuées par la tuyauterie 11. Les gaz arrivant à la turbine à gaz 12 sont alors exempts de parcelles grossières,, et ces dernières peuvent être ou bien rejetées à l'exté rieur, ou bien ramenées ,en partie au broyeur où elles subissent une nouvelle mouture avant de retourner au foyer.
Un autre mode de construction du séparateur est représenté aux Fig. 2 et 2' . Les gaz de chauffe déjà refroidis jusqu'à la température de solidification des scories entrent tangentiellement en 13 dans le récipient cylindrique 14, les parcelles solides sont projetées sur la paroi, captées par la tôle déflectrice 15 et évacuées en 16. Par contre, le gaz épuré se dirige vers l'intérieur, traverse le tamis cylindrique 17 et quitte le séparateur en 18.
Le séparateur peut être également logé dans la turbine à gaz même (Fig. 3 et 3'). Ici encore, les gaz entrent tangentiellement dans la turbine et projettent leurs parcelles solides contre la paroi de la chambre d'admission, d'où les déflecteurs 19 les évacuent dans l'espace 20 qui communique, soit avec l'atmosphère, soit avec le broyeur. Le courant gazeux, qui se trouve encore en rotation rapide, parvient alors dans la première rangée d'aubes mobiles 21, où il se détend et il achève cette détente dans les autres rangées d'aubes.
L'importance et l'avantage économique de la séparation en conformité de l'invention résident dans le fait que,la séparation se trouvant reportée dans le cours même du circuit des gaz de chauffe, la grande vitesse de circulation de ces gaz, qu'elle soit produite dans le trajet qui
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leur est imposé, en vue d'intensifier les échanges de chaleur, ou dans la turbine à gaz en vue de développer de l'énergie, peut être utilisée en même temps à la projection des pous sières et n'a pas besoin d'être créée spécialement à cet effet.
Cette vitesse peut être considérable, de sorte que la séparation obtenue porte encore sur des poussières assez fines et peut s'effectuer soit sans dépenser d'énergie supplémentaire, soit en n'en dépensant que très peu, et en tout cas sans nécessiter de ventilateurs spéciaux. Le retour consécutif des parcelles solides au broyeur et à la chambre de combustion permet de ne pas perdre de combustible, même si les particules de charbon sont imparfaitement brûlées, et de ne laisser passer dans la turbine, et de là à l'atmosphère, que de la poussière très fine, qui ne contient essentiellement que des cendres ou des scories.
La séparation peut être réglée, ici aussi et de manière connue, jusqu'à un degré de finesse plus ou moins grande soit en faisant varier la vitesse du courant gazeux, soit en lui imposant des changements de directicn au moyen de déflecteurs réglables ou d'orifices de passage également réglables, dans un seul séparateur ou même dans plusieurs séparateurs montés en série. Dans ce dernier cas on peut évidemment ne ramener an broyeur que les résidus extraits des séparateurs donnant des parcelles relativement grosses.